Super Folleto

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

E s c u e l a P o l i t é c n i c a d e l

E j é r c i t o – E x t e n s i ó n

L A T A C U N G A

Ing. Vicente Hallo

El presente folleto es una recopilación de información

obtenida de conferencias, cursos y de catálogos

técnicos de proveedores de máquinas eléctricas que se

encuentran disponibles en internet. La información

proporcionada es un complemento a la bibliografía

técnica suministrada en la asignatura de máquinas

eléctricas y que permite tener una apreciación más real

de los aspectos físicos y técnicos de una máquina

eléctrica, constituyéndose en una ayuda de enseñanza.

El folleto contiene información sobre la forma de

presentación básica de los diferentes trabajos, los que

se ampliarán y explicaran oportunamente en clases. Se

anexa un folleto explicativo suministrado por una marca

reconocida de motores y una de generadores.

Ingeniero Vicente Hallo

INFORMACION SOBRE MÁQUINAS ELÉCTRICAS VARIAS FUENTES

1

Contenido

Presentación de Trabajos ............................................................................................................... 5

Seguridad Eléctrica .......................................................................................................................... 7

Máquinas Eléctricas. ...................................................................................................................... 10

Transformación mediante tres transformadores monofásicos ................................................ 11

Designación simbólica de las conexiones .................................................................................. 12

Configuraciones de conexión primario / secundario más utilizadas ....................................... 13

Índice horario ................................................................................................................................... 13

Conexión: YY0 o YY12: ................................................................................................................. 15

Conexión YY5: ................................................................................................................................ 15

Conexión YZ11 ............................................................................................................................... 15

Normas internacionales para los transformadores trifásicos ................................................... 16

Normas americanas: .................................................................................................................. 16

Grupo 1: ................................................................................................................................... 16

Grupo2: .................................................................................................................................... 16

Normas alemán: ............................................................................................................................. 16

Ventajas y desventajas de transformadores monofásicos vs Transformadores trifásicos en

bancos de transformadores .......................................................................................................... 18

Motor en derivación con inversión de campo ............................................................................ 19

Campo en derivación. ................................................................................................................ 19

Esquema de conexión con excitación independiente. Cod. 9201 ...................................... 19

Esquema de conexión con excitación compuesta aditiva Cod. 9213 ............................... 20

Esquema de conexión en serie. Cod 9202 ............................................................................ 20

Funcionamiento en cuatro cuadrantes de motores monofásicos. .......................................... 23

Limpieza del aislamiento. .............................................................................................................. 24

Porta escobillas ............................................................................................................................... 24

Ajuste de la zona neutra. ............................................................................................................... 25

Ajuste Grueso. ................................................................................................................................ 25

Ajuste delicado ................................................................................................................................ 25

Verificación de la conmutación..................................................................................................... 26

Escobillas ......................................................................................................................................... 26



2

Guía de aspecto del colector ........................................................................................................ 27

Marcación de cables estándares NEMA ..................................................................................... 28

Marcaciones de Accesorios .......................................................................................................... 28

Remplazo de escobillas ................................................................................................................. 28

¡Cuando se remplazan escobillas, su asentamiento es muy importante! ......................... 28

Muelles de Escobillas ................................................................................................................ 29

Vida Reducida de las Escobillas .............................................................................................. 29

Medición de la resistencia de aislamiento .................................................................................. 30

Conexión de generadores: ............................................................................................................ 31

Conexión de motores trifásicos. Norma nema ........................................................................... 34

Para 6 terminales: ...................................................................................................................... 34

Conexión Y: ............................................................................................................................. 34

Conexión triangulo. ................................................................................................................ 34

Para 9 terminales ....................................................................................................................... 35

Conexión YY: .......................................................................................................................... 35

Conexión Y: ............................................................................................................................. 35

Conexión Triangulo: ............................................................................................................... 35

Conexión doble triangulo: ...................................................................................................... 36

Para 12 terminales ..................................................................................................................... 36

Conexión YY ........................................................................................................................... 36

Conexión Y .............................................................................................................................. 36

Conexión Triangulo Triangulo: ............................................................................................. 37

Conexión Triangulo: ............................................................................................................... 37

Esquemas de conexión para Estatores y Rotores (norma NEMA MG1) ............................... 37

Esquema de conexión del rotor: (Motor de anillos) .............................................................. 38

Curva Intensidad Velocidad – Intensidad Par ........................................................................ 38

Devanados con nueve terminales normas IEC ......................................................................... 40

Equivalencia entre normas: ...................................................................................................... 40

Devanados con doce terminales normas IEC ............................................................................ 41

Equivalencia entre normas: ...................................................................................................... 41

Diagrama de conexiones, dos velocidades, un solo devanado. ............................................. 42

Par variable: ................................................................................................................................ 42



3

Par constante: ............................................................................................................................. 42

Par variable o par constante: .................................................................................................... 42

Conexión motor 550 V Y 60 Hz ................................................................................................ 43

Selección del motor. ....................................................................................................................... 43

Aislamiento del Motor .................................................................................................................... 44

Resistencia de aislamiento. .......................................................................................................... 44

Fases desbalanceadas .................................................................................................................. 45

Variaciones de frecuencia. ............................................................................................................ 45

Factor de potencia. ......................................................................................................................... 45

Par constante .................................................................................................................................. 45

Par que varía linealmente con la rotación .................................................................................. 45

Par que varía con el cuadrado de la velocidad de rotación .................................................... 45

Par que varía inversamente con la rotación .............................................................................. 45

Par que varía de forma no uniforme con la rotación ................................................................ 45

Cargas que no solicitan pares ...................................................................................................... 45

Variaciones de voltaje. ................................................................................................................... 46

CARACTERISTICAS DE LAS CARGAS. SELECCIÓN DE MOTORES. .............................. 47

CLASES DE SERVICIO SEGÚN IEC ......................................................................................... 47

Clase de motores jaula de ardilla ................................................................................................. 48

Sistemas de normas legales e internacional: Normas NEMA, IEEE e IEC. ..................... 48

Motores de CA y CC. ..................................................................................................................... 49

Principio de funcionamiento y características constructivas ............................................... 49

Protecciones Eléctricas de Motores ............................................................................................ 49

Tutorial sobre Motores Paso a Paso (Stepper motors) ............................................................ 52

Principio de funcionamiento .......................................................................................................... 53

Bipolar: ............................................................................................................................................. 55

Unipolar: ........................................................................................................................................... 55

Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares ..................................................... 56

Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares ................................................... 56

Secuencia normal: ...................................................................................................................... 56

Secuencia del tipo wave drive: ................................................................................................. 57

Secuencia del tipo medio paso: ............................................................................................... 58



4

Aislando el cable(s) común que va a la fuente de alimentación: ............................................ 60

Identificando los cables de las bobinas (A, B, C y D): .............................................................. 61

Identificando los cables en Motores P-P Bipolares: .................................................................. 61



5

Presentación de Trabajos

a) La presentación de los informes de laboratorio debe contener.

Título de la práctica

Nombre

Fecha

Curso

Nivel

Objetivos

Información básica sobre el tema; La información debe un resumen no copia

textual sobre temas referentes a la práctica, la evaluación de la presentación del

laboratorio considerara la recomendación indicada.

Equipos que se utilizaron

Características de los equipos utilizados

Procedimiento

Esquemas de conexión.

Presentación de resultados en esquemas y gráficos.

Análisis de los resultados. El análisis de los resultados debe considerar aspectos

técnicos que permitan abalizar o cuestionar los resultados obtenidos, el análisis

puede llevar a proponer aplicaciones, a seleccionar equipos a profundizar en

aspectos aplicativos. La evaluación de la presentación de la práctica considerará

en un 60% la presentación de resultados y el análisis.

Conclusiones

Recomendaciones

Bibliografía

Anexos.

b) Para los trabajos de consulta.

Título de la consulta

Nombre

Fecha

Curso.

Objetivos de la consulta

Consulta (No copia textual del internet, Se asignara la nota de cero en el caso de

detectar la copia textual.) La consulta debe ser concreta, la redacción debe

considerar algunas fuentes de consulta que le permita realizar un trabajo de

consulta adecuado.

Conclusiones

Recomendaciones

Bibliografía.



6

c) Para trabajos y proyecto integrador

Tema

Nombre

Fecha

Objetivo del proyecto Información concreta sobre las bases teóricas en que se

basa el proyecto

Procedimiento

Documentación del avance del proyecto

Pruebas

Costos

Conclusiones

Recomendaciones

Bibliografía



7

Seguridad Eléctrica

Las diferentes máquinas eléctricas operan con una variedad de voltajes de corriente

continua y alterna suministrada por redes de alta, baja y media tensión por lo que es

importante conocer y aplicar las diferentes medidas de seguridad para evitar un contacto

accidental con un elemento energizado.

En el país existe un número apreciable de accidentes eléctricos con diferentes niveles de

voltaje por la falta de conocimiento sobre lo peligros que constituye estar cerca de una red

energizada sin tomar la distancia correspondiente de precaución, siendo las víctimas

usuales niños, amas de casa, obreros de la construcción. Sin embargo también se dan

accidentes graves con amputaciones de miembros, quemaduras de tercer grado e incluso

la muerte en personal que trabaja con redes eléctricas.

En la tabla se indica los valores de intensidad de corriente que tienen afectación al cuerpo humano.

Intensidad Efecto

Percepción

Electrización

Choque doloroso, fuertes contracciones y

dificultad para respirar

Puede provocar fibrilación del corazón

Casi siempre provoca la fibrilación del

corazón y la muerte instantánea

Fuertes contracciones de los músculos del

corazón, el que se mantiene paralizado,

quemaduras graves en profundidad

Otro de los factores que debe tomar en cuenta es la duración del tiempo de contacto

accidental.

Adicionalmente a los efectos producidos por la circula directa se puede tener los efectos

indirectos como son:

Quemaduras directas por arco eléctrico

Lesiones oftálmicas por radiación del arco eléctrico

Lesiones por explosiones y o incendios de gases o vapores iniciados por arcos

eléctricos.

Efectos tóxicos por circulación de la corriente

Para evitar un accidente eléctrico en trabajos en que se requiera des energizar los

elementos donde se van a realizar los trabajos es necesario el cumplimiento estricto de



8

las siguientes reglas de seguridad que su importancia se conoce como las reglas de oro

de electricidad y son las siguientes:

1. CORTE O DESCONEXIÓN VISIBLE

2. BLOQUEO DE LA DESCONEXIÓN

3. MARCACIÓN

4. VERIFICACIÓN DE AUSENCIA DE TENSIÓN

5. PUESTAS A TIERRA Y EN CORTOCIRCUITO

6. DEMARCAR EL ÁREA DE TRABAJO

Para el bloque y marcación se puede utilizar los accesorios indicados a continuación:

Condenación o bloqueo del circuito. (Uso de candados y

tarjetas).

Asegurar por medio de candados que los aparatos de

maniobra o corte permanecerán abiertos.



9

Luego de un accidente no se recomienda:

Tocar a la víctima con las manos si aún ésta se encuentra

en contacto con la fuente eléctrica.

Remover la piel muerta o ampollas rotas si la víctima

tiene quemaduras.

Aplicar hielo, mantequilla, ungüentos, medicamentos,

vendas o bandas adhesivas en las quemaduras.

Acercarse menos de 6 metros a la víctima afectada por

una corriente de alto voltaje hasta que la fuente haya sido eliminada.

Mover a la víctima, a menos que haya peligro inmediato.



10

Máquinas Eléctricas.

En los gráficos se indica la fem inducida en un conductor que gira en forma circular al

interior de un campo magnético.

Posiciones extremas para media vuelta de rotación.

Análisis de los fenómenos

El desplazamiento de la barrita es perpendicular al campo magnético y corta un máximo de líneas de fuerza. La variación del flujo es intensa. FEM Máxima.

El desplazamiento es sensiblemente paralelo a las líneas de fuerza. La barrita no corta líneas de fuerza alguna. La variación de flujo es nula. FEM Nula.

El desplazamiento es perpendicular al campo magnético, pero en otro sentido y corta el máximo de líneas de fuerza. La variación del flujo es máxima. FEM máxima, pero en otro sentido.

Representación Gráfica

En el gráfico se indica la posición de las escobillas del colector para obtener una onda

rectificada.



11

Transformación mediante tres transformadores monofásicos

Un sistema trifásico se puede transformar 3 transformadores monofásicos, los circuitos

magnéticos son completamente independientes sin que se produzca reacción o

interferencia alguna entre los flujos respectivos.

Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifásico compuesto de un único

núcleo magnético en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitian los

arrollamientos primarios y secundarios de cada una de las fases, constituyendo esto un

transformador trifásico como vemos a continuación.



12

Designación simbólica de las conexiones

La conexión de los devanados trifásicos se designa con las letras Y, D y Z; para los

devanados de alta tensión e-y; d y z para los baja tensión.



13

Si el punto medio de los devanados en estrella o en zigzag es accesible para su conexión

las designaciones se convierten YN y ZN e yn o zn

Configuraciones de conexión primario / secundario más utilizadas

- Estrella / estrella (Y, y): robusta, sencilla, neutra y accesible, pero inadecuada en

régimen desequilibrado y con corrientes muy fuertes.

- Estrella / triángulo (Y, d): buen comportamiento en régimen desequilibrado y en

ausencia de armónicos de tercer orden, pero no es posible la distribución BT con

cuatro hilos (no hay neutro en el secundario).

- Triángulo / estrella (D, y): sin neutro en el primario pero con posibilidad de neutro en el

secundario (puesta a tierra y distribución con cuatro hilos).

- Estrella / Zigzag (Y, z): primario adecuado para AT, (alta tensión), posibilidad de punto

neutro puesto a tierra, ausencia de armónicos de tercer orden, buen comportamiento

en régimen desequilibrado, caldas de tensión interna pequeñas pero mayor coste y

volumen y realización más delicada.

- Triángulo / Zigzag (D, z): misma calidad que la anterior, con mejor comportamiento en

régimen desequilibrado pero sin neutro en el primario.

Índice horario

Las designaciones de las conexiones (por medio de letras) se completan con una cifra

que indica el desfase angular por ejemplo YyG, Yd11, Ynyno (neutro de salida). En

lugar de expresar el desfase angular entre los vectores de tensión primaria/secundaria

(entre polos o entre fases) en grados (u otra unidad angular) en un círculo

trigonométrico con centro en el punto neutro. Se utiliza un medio más descriptivo: el

índice horario. Se compone que el vector de tensión del lado primario está situado en

la posición de las 12 en punto y el índice horario indica la posición de la hora en que

está situado el vector correspondiente del lado secundario.



14



15

Conexión: YY0 o YY12:

Según lo indicado, significa que el primario y el secundario están en estrella y que el

desfase entre ellos es de 0º (ó 360º)

a) Diagrama fasorial b) Conexión de los enrollados

Conexión YY5:

Significa que el primario está conectado en delta o triángulo y el secundario en estrella y

que el secundario atrasa al primario en 150º.

a) Diagrama fasorial b) Conexión los enrollados

Conexión YZ11

La conexión Z, llamada Zig-Zag, requiere que cada fase tenga dos secundarios iguales,

los que se interconectan por pares en serie, teniendo presente que la serie esté formada

por enrollados de distinta fase. Uno de los objetivos de esta conexión, es que las

corrientes de secuencia cero, que circulan por todas las fases con igual dirección y



16

sentido, que producen fuerzas magneto motrices (fmm) iguales y opuestas en cada fase,

se compensen entre si.

a) Diagrama fasorial b) Conexión de los enrollados

Determinación experimental del desplazamiento angular de la conexión o del diagrama

fasorial.

Normas internacionales para los transformadores trifásicos

Normas americanas:

Designan los bornes como H1, H2 y H3 para el lado de alta tensión y x1, x2 y x3 para el

lado de baja tensión. En cuanto al desplazamiento angular, aceptan sólo dos grupos de

conexiones:

Grupo 1:

Con un desplazamiento angular de cero grados, obtenido con transformadores

conectados en estrella-estrella ó delta-delta.

Grupo2:

Con un desplazamiento angular de 30º, en que el lado de baja tensión atrasa 30º al lado

de alta. Este se obtiene con conexiones estrella-delta ó delta-estrella.

Esta clasificación pone en evidencia el hecho de que sólo se acepta polaridad sustractiva.

Normas alemán:

Designan los bornes con las letras U, V y W para el lado de alta tensión y u, v y w para el

de baja tensión. Admiten las conexiones tanto de polaridad aditiva como sustractiva.



17



18

Ventajas y desventajas de transformadores monofásicos vs Transformadores

trifásicos en bancos de transformadores

Una máquina trifásica puede generar hasta un 95.5% de una máquina ideal con infinito

número de fases.



19

Potencia trifásica puede ser transmitida a largas distancias con un calibre de conductor

pequeño.

Las ventajas de usar un transformador trifásico en de transformadores monofásicos se

han reportado y son:

1. Reducción de costos

2. Menor masa

3. Menor necesidad de espacio

Motor en derivación con inversión de campo

Campo en derivación.

Motor en derivación – Rotación CCW

(Mirando al extremo del colector)

Conexión del campo, alto voltaje.

Esquema de conexión con excitación independiente. Cod. 9201



20

Esquema de conexión con excitación compuesta aditiva Cod. 9213

Esquema de conexión en serie. Cod 9202



21

Los circuitos indicados en la figura permiten realizar la inversión de giro de un motor de

corriente directa.

Estos circuitos son conocidos como Puente H o H – Bridge.

C D Función del motor

H H L Giro a derecha.

H L H Giro a izquierda.

H C = D Detención.

L X X Motor libre



22

La forma de presentación física de un motor de corriente continua se indica en el gráfico,

se aprecia la forma peculiar con ángulos rectos de la carcasa y los ventiladores externos

sobre el colector.

El funcionamiento en los cuatro cuadrantes indica la posibilidad de la máquina de

funcionar como motor o generador.



23

Funcionamiento en cuatro cuadrantes de motores monofásicos.

Cuadrantes de operación Polarización de la fuente

de tensión.

Dirección de la corriente

Tracción en sentido directo.

(Cuadrante 1)

Directa + Positiva +

Frenado en sentido directo.

(Cuadrante 2)

Directa + Negativa -

Tracción en sentido inverso.

(Cuadrante 3)

Inversa - Negativa -

Frenad en sentido inverso.

(Cuadrante 4)

Inversa - Positiva +

Las variables e son tomadas positivas para la máquina traccionando en sentido

directo (cuadrante 1). El par y la velocidad serán positivos en este cuadrante.

La máquina gira en sentido directo.

La máquina gira en sentido inverso.

La máquina realiza par en sentido directo

La máquina realiza par en sentido inverso.

Cuando se opera en el cuadrante 2, la máquina estará frenando con giro en sentido

directo. La fuerza electromotriz es positiva porque el motor sigue girando en sentido

directo, pero la tensión en los bornes es inferior a .



24

La corriente será entregada por la máquina a la fuente. Se invierte el sentido del par

respecto al cuadrante 1, siendo contrarios par y la velocidad, la máquina frena.

Cuando la máquina gira en sentido inverso y la tensión es negativa, siendo | | | | ,

la corriente será negativa, y por lo tanto la máquina estará traccionando, girando en

sentido inverso. Cuadrante 3.

Cuando se opera en el cuadrante 4, la máquina estará frenando con giro en sentido

inverso. La fuerza electromotriz es negativa y | | | |.

Limpieza del aislamiento.

Una inspección regular en intervalos, dependiendo de las condiciones de trabajo, es el

mejor medio para evitar paradas antieconómicas, y reparos demorados.

La máquina debe ser mantenida libre de polvo, suciedad y aceite por medio de una

limpieza periódica. Mucha atención debe ser dada a la limpieza de los soportes de los

porta escobillas y los terminales que pueden quedar cubiertos de polvo. Se deben retirar

las escobillas y limpiarlas para asegurar que se muevan libremente en el alojamiento.

Suciedad y polvo sobre la bobina pueden ser retirados con un cepillo duro, (no metálico),

y el aceite puede ser retirado con un solvente adecuado. Los filtros de tela deberán ser

limpiados regular y frecuentemente.

En caso de los intercambiadores de calor aire / agua, es necesaria una limpieza periódica

de los tubos del radiador a fin de que se retire cualquier incrustación. El conmutador debe

ser conservado libre de suciedades, aceites, etc.

La resistencia del aislamiento debe ser verificada regularmente para verificar los

bobinados. Se aconseja la utilización de un mega óhmetro de 500V.

Se considera satisfactorio el bobinado que presenta el valor de aislamiento igual a:

Donde:

Esta en kilo voltios.

Porta escobillas

Los alojamientos deben permitir el libre movimiento de las escobillas, pero holguras

excesivas, provocan temblores y consecuentes chispazos. La presión de los resortes

deberá variar entre salvo casos especiales. La distancia entre los porta

escobillas y la superficie del conmutador deberá ser aproximadamente para evitar la

quiebra de las escobillas, y daños al conmutador.



25

Los conjuntos de los porta escobillas son ajustados

en la fábrica, en la posición mas favorable para la

conmutación. Esta posición, (zona neutral), es

indicada por las marcas de referencia en el soporte

de los porta escobillas. Una vez estado ajustando el

conjunto de porta escobillas, no deberá ser cambiado

de posición, pues sirve para cualquier valor de carga.

En caso de necesidad de desmontaje del conjunto,

respetar la marcación para el montaje.

Ajuste de la zona neutra.

Cuando sea sustituido o reacondicionado el rotor, es probable que la posición del porta

escobillas tenga que ser modificado. Para ajustar las escobillas en la posición neutra,

(calado de las escobillas), proceder de la siguiente manera, (método practico).

Ajuste Grueso.

1. Ajustar los tornillos que prenden el anillo de la porta escobillas.

2. Energizar la armadura, (de 50 a 80%) de la corriente nominal, lo máximo por

30 segundos, el campo permanece desconectado. Para limitar la corriente

utilizar la tensión baja, por ejemplo de batería.

3. Si la zona neutra estuviera desajustada, el rotor tendrá que girar. Para el ajuste

de la posición neutra, girar el anillo de los porta escobillas, en sentido contrario

al sentido de giro del motor.

4. La zona neutra estará ajustada cuando el rotor quede parado.

Ajuste delicado

El tiempo máximo de 30 segundos, debe ser respetado, bajo pena de damnificar el conmutador.

Si al girar el anillo de los porta escobillas, para la derecha, el rotor gira al contrario., los cables de los polos de conmutación que son conectados al porta escobillas están invertidos. Conectar correctamente los cables y volver a los ítems 1 2 y 3.



26

1. Después de ajustada la zona neutra, (ajuste grueso), conectar el motor con

tensión nominal, (si es posible corriente nominal).

2. Verificar los dos sentidos de rotación, la diferencia no podrá ser mayor que 1%.

3. En caso de que la diferencia sea mayor al uno por ciento, observar en que

sentido de rotación está mayor. Para disminuir la rotación, girar el anillo de los

porta escobillas en el mismo sentido de giro del rotor.

Verificación de la conmutación.

La conmutación bien sucedida es definida como la calidad de conmutación que no resulta

en perjuicios al conmutador, y las escobillas, lo que perjudicaría el buen funcionamiento

del motor.

La ausencia total de chispazos visibles no significa esencialmente una conmutación bien

sucedida.

Para evitar la conmutación, se debe aplicar carga al motor y observar el chispazo,

buscando determinar si este es normal o no. En caso de chispazo anormal, a partir del

nivel 1 3/4, se debe determinar la causa o causas y eliminarlas. Las chispas resultantes

de una conmutación insatisfactoria pueden tener causas mecánicas, como vibraciones en

la máquina, deformación en el conmutador, presión inadecuada de las escobillas, etc.

Causas eléctricas como el mal contacto entre las escobillas y el conmutador, problemas

con el bobinado de los polos de conmutación o en la armadura, polos de corriente,

entrehierro desajustado, etc. Y aspectos físico químicos, como excesiva humedad del aire

y de la existencia de vapores, o gases corrosivos en el ambiente o la deposición de aceite

o polvo sobre el conmutador.

El entrehierro de los polos de conmutación (para máquinas con polos extraíbles), es

ajustado en fábrica, así como la zona neutra.

Escobillas

A cada máquina de corriente continua, es destinada previamente una calidad de escoba,

debiendo ser usado siempre el mismo tipo y cantidad de escobillas entregadas

originalmente. Escobillas de tipos diferentes no deberían ser mezcladas. La elección del

tipo de escoba, es hecha en función de las características de cada máquina, tales como

velocidad, tensión, corriente, etc.

En caso de necesidad de extraer los polos obligatoriamente, se debe respetar el entrehierro original en el momento del montaje, así como el anillo de los porta escobillas debe ser ajustado en la posición neutra.



27

Guía de aspecto del colector

Película liviana: Indica un buen funcionamiento de la escobilla. Las cargas livianas, la baja humedad, las calidades de escobillas con bajas tazas de peliculización o de

contaminación reductora de película pueden resultar un color más claro.

Película mediana: La película mediana es la condición ideal del colector para una máxima vida útil de las escobillas y el colector.

Películas pesadas: Resulta de cargas altas, alta humedad o calidades de escobillas con altas tazas de peliculización. Los colores que no sean de color marrón indican contaminación, que

produce alta fricción y alta resistencia.

Veteado: Resulta de la transferencia de metal a la cara de la escobilla. Las cargas livianas y/o la presión ligera del muelle son las causas más comunes. La contaminación puede ser también un factor que contribuye a esta condición.

Fileteado: Es una complicación del veteado, ya que el metal transferido se endurece y se va labrando en la superficie del colector. Esta condición puede evitarse con mayores cargas, y aumento de la presión del muelle.

Estriado: Puede resultar de una calidad demasiado abrasiva de las escobillas, la causa más común es el mal contacto eléctrico, que resulta en arcos y en labrado eléctrico de la superficie del colector. El aumento de presión del muelle, reduce este desgaste eléctrico

Arrastre del cobre: Se produce debido al recalentamiento y ablandamiento de la superficie del colector. La vibración o la calidad abrasiva de las escobillas, hacen que el cobre sea arrastrado sobre las ranuras. El aumento de la presión del muelle reducirá la temperatura del colector.

Quemadura de borde de las delgas: Resulta de la mala conmutación. Verifique si la calidad de la escobilla tiene caída de tensión adecuada. Si las escobillas están bien puestas en neutro, y si las fuerzas de interpolo (polo auxiliar y de conmutación) es la correcta.

Marcadura en las barras de las ranuras: Resulta de una falla en los devanados del inducido. La configuración está relacionada con el número de conductores por ranura.



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Marcación de cables estándares NEMA

Marcaciones de cable Motor

Inducido Campo (en derivación o shunt)

Campo (en serie) Termostato

Calentador unitario Detector de Temperatura por Resistencia

(RTD)

Sistema opcional de monitor de escobillas

Marcaciones de Accesorios

Tacómetros CC + -

XPY 1 2 G

XC Rojo (1) Negro (2) G

NCS Pancake Rojo Negro

Tacómetros de CA con salida de 45/90 V

45 V Rojo Blanco

90 V Rojo Negro

Cables de bobina de freno: B1, B2, B3…

Calentador unitario (Freno) H1, H2, H3, ..

Conmutador de enclavamiento de freno BS1, BS2, BS3, …

Remplazo de escobillas

No cambie calidad o proveedores de escobillas sin antes pedir asistencia técnica a

Baldor.

La vida útil de las escobillas varía generalmente debido a las condiciones de carga del

motor y al ambiente de operación. Los conductores flexibles (rabos de cerdo), de las

escobillas deberán revisarse para asegurar de que estén bien conectados al perno de

soporte de las escobillas. Las escobillas deberán remplazarse cuando sus conductores

flexibles tocan la parte superior de la porta escobillas.

¡Cuando se remplazan escobillas, su asentamiento es muy importante!

1. Envuelva una banda de papel de lija gruesa (60#), con el lado áspero hacia afuera,

alrededor del colector y bajo el portaescobillas. (No use papel de lija con base de óxido

metálico o tela de esmeril que contenga materiales eléctricamente conductores).

2. Deslice la nueva escobilla en el portaescobillas y colóquela apretando la presilla

elástica.

3. Haga girar el inducido lentamente en la dirección de rotación normal del motor.

4. Quite la escobilla y revise la cara. La escobilla deberá estar asentada en un 90% del

área de la cara y completamente asentada desde el borde anterior al borde posterior. Las



29

escobillas deberán moverse libremente en su portaescobillas. Si las escobillas se

adhieren, es usualmente debido a acumulaciones de suciedad y de aceite. Las escobillas

deberán revisarse ocasionalmente para verificar si son lo suficientemente largas para

presionar firmemente contra el colector. Los muelles de escobillas deberán tener igual

tensión. Deberán utilizarse únicamente escobillas del mismo tamaño, calidad [grado,

clase] y forma que las suministradas originalmente.

Todos los motores tienen sus escobillas puestas en neutro antes de salir de la fábrica

Baldor. Luego de remplazar el portaescobillas, vuelva a alinearlo a su marcación neutra

de fábrica.

Cuando se remplaza en el motor un colector estropeado con un nuevo colector, el

ensamble portaescobillas deberá ser ajustado. Mantenga un espacio libre de 1/16″ entre

la base del portaescobillas y el colector. El ensamble portaescobillas está diseñado con

un conjunto de guía de tuerca/perno para facilitar el posicionamiento de la caja de

escobillas.

Durante las revisaciones periódicas, verifique si las conexiones eléctricas están bien

apretadas y debidamente aisladas.

Muelles de Escobillas

Los muelles de escobillas deberán revisarse para verificar si su tensión es la apropiada

durante el remplazo de escobillas. Si el muelle exhibe una pérdida de tensión, deberá

remplazarse. Se recomienda el remplazo de rutina de los muelles de escobillas con cada

tercer juego de escobillas.

Vida Reducida de las Escobillas

La vida útil reducida [inadecuada] de las escobillas puede deberse a sobrecargas, a

escobillas que operan a velocidades mayores que la nominal, o a cargas eléctricas muy

livianas. Esto puede corregirse usando escobillas con mayor capacidad de conducción de

corriente para las sobrecargas. Los tratamientos de reducción de la fricción disminuyen el

desgaste en las aplicaciones de alta velocidad. Cuando la causa es la carga eléctrica

liviana, la solución puede ser quitar algunas escobillas del motor (habiendo múltiples

escobillas por polo). Otra solución es instalar escobillas con mayor contenido de grafito

que puedan manejar la baja corriente y al mismo tiempo peliculicen bien. La vida reducida

de las escobillas por lo general no está relacionada con la blandura o dureza de las

escobillas.



30

Medición de la resistencia de aislamiento

Mida la resistencia del aislamiento antes de poner el motor en servicio y/o cuando haya

indicios de humedad en el bobinado.

La resistencia, medida a 25ºC, debe ser:

(Medido con MEGGER a 500 VCC.)

Donde U= tensión (V); P = potencia (KW).

Si la resistencia del aislamiento medida es inferior a 2 Mohm, el bobinado deberá ser

secado de acuerdo con lo que sigue:

Calentar el estator bobinado en un horno partiendo de una temperatura de 80ºC y

elevando 5ºC por hora hasta llegar a los 105ºC; esta última temperatura debe permanecer

durante un período mínimo de una hora.

Medir nuevamente la resistencia del aislamiento del bobinado para comprobar si es

constante y con valores dentro de los mínimos recomendados; caso contrario, se deberá

proceder a una nueva impregnación del estator bobinado.



31

Conexión de generadores:

Los siguientes diagramas de conexión se muestran para generadores de doce cables. Los

generadores de diez cables tienen las mismas designaciones terminales, excepto los

cables . Estos cables están internamente conectados dentro del generador, y

salen como un solo cable . Los generadores de 10 cables pueden ser conectados en

una configuración WYE



32



33



34

Conexión de motores trifásicos. Norma nema

Para 6 terminales:

Conexión Y:

Conexión triangulo.



35

Para 9 terminales

Conexión YY:

Conexión Y:

Conexión Triangulo:



36

Conexión doble triangulo:

Para 12 terminales

Conexión YY

Conexión Y



37

Conexión Triangulo Triangulo:

Conexión Triangulo:

Esquemas de conexión para Estatores y Rotores (norma NEMA MG1)



38

Esquema de conexión del rotor: (Motor de anillos)

Curva Intensidad Velocidad – Intensidad Par



39



40

Devanados con nueve terminales normas IEC

Equivalencia entre normas:



41

Devanados con doce terminales normas IEC

Equivalencia entre normas:



42

Diagrama de conexiones, dos velocidades, un solo devanado.

Par variable:

Par constante:

Par variable o par constante:



43

Conexión motor 550 V Y 60 Hz

Selección del motor.

En la selección de motores eléctricos deben considerarse los siguientes parámetros.

Potencia requerida por la aplicación

Eficiencia

Tipo de carcasa (abierto, cerrado)

Factor potencia

Factor de servicio

Velocidad en rpm

Temperatura de operación y del ambiente

Torque necesario

Tipo de aislamiento

Otros conceptos a considerar son:

Rango del factor de potencia

Torque requerido para vencer la inercia

Número de arranques esperados

Información sobre el medio ambiente:

Corrosivo o no corrosivo, explosivo

Altitud

Tipo de suciedad

Niveles de humedad

Peligroso o no peligroso

También es importante observar requerimientos de protección térmica, facilidad de

mantenimiento, y espacio de calefacción y otros para prevenir la falla o desgaste

prematuro del motor.



44

Aislamiento del Motor

La temperatura ambiente influye en la elevación permisible de temperatura por sobre los

40 grados centígrados normales. Por ejemplo un motor que trabaja a una temperatura

ambiente de 75 grados centígrados empleando aislamiento clase B tiene un aumento

permisible de temperatura de tan solo 55 grados centígrados.

Si trabajara a su temperatura ambiente normal de 40 grados centígrados se podrá permitir

un aumento de temperatura de 90 grados centígrados, sin dañar su aislamiento.

CLASE DE AISLAMIENTO

PRODUCTOS EMPLEADOS

MEDIO AGLOMERANTE O

IMPREGNANTE

TEMPERATURA MAXIMA DE EMPLEO °C

A

Esmaltes de acetato de polivinilo.

Aglomerado con glucosa.

Meldamina con formaldehido, fenol con formaldehido.

120

B

Fibras de vidrio. Productos de mica,

esmaltes de politeraftalos, films de policarbonato.

Goma, laca, compuestos asfalticos, o bituminosos,

resinas, alkideas, resinas de poliéster,

melanina y formaldehidos

130

F

Fibras de vidrio, amiato productos de

mica, fibras de poliamidas, films de

poliéster – imida.

Resina epoxi. Resina poliuretano. Resina de silicona.

155

X

Fibras de vidrio amiato, productos de mica, fibras de

poliamidas, polietrafluoretino, cauchos, silicona

Resinas de silicona. 180

C Porcelana, mica,

cuarzo, vidrio u otro material cerámico.

Resinas de silicona. >180

Resistencia de aislamiento.

Aislamiento fase a tierra:

Deben obtenerse como mínimo los siguientes valores:

Motores de baja tensión

Resistencia de aislamiento (ohmios)=1000xtensiòn (Voltios)

Motores de alta tensión.

Resistencia de aislamiento en ohmios=1000x tensión en Voltios/Diámetro del rotor

en mts.



45

Fases desbalanceadas

El desbalance de fases deben ser menos del 1% para que el motor trabaje

apropiadamente.

Un desbalance de fase del 3.5% genera un incremento de temperatura del 25% y un

incremento de corriente de 6 - 10 veces el voltaje desbalanceado. Esto ocurre debido a

que corrientes de sentido negativo fluyen a través del rotor.

Variaciones de frecuencia.

Variaciones de frecuencia de hasta un 5% son permitidas para la operación normal del

motor. Sin embargo, generalmente esto no debería ser problema si el sistema es

suministrado correctamente desde una empresa de servicios públicos.

La velocidad del motor varía directamente con la frecuencia de suministro.

Factor de potencia.

El factor de potencia de los motores de inducción varía con la carga. Se debe realizar una

buena corrección del factor de potencia, para evitar multas por parte de las empresas de

servicios de públicos.

En función de sus características par-velocidad so pueden dividir las cargas mecánicas en

seis grandes grupos.

Par constante

Prácticamente independiente de la rotación, ejemplos grúas, cabrestantes,

transportadores do correas bajo cargas constantes.

Par que varía linealmente con la rotación

Ejemplos molinos de rodillos, bombas de pistón, cepillos y sierras para madera

Par que varía con el cuadrado de la velocidad de rotación

(variación parabólica) ventiladores, mezcladoras, centrifugadoras, bombas centrifugas,

bombas de vacío, compresores

Par que varía inversamente con la rotación

Resultando potencia constante. Ejemplos: maquinas - herramientas.

Par que varía de forma no uniforme con la rotación

No siendo suficientemente exactas las aproximaciones par funciones matemáticas

Ejemplo horno rotativo de altas prestaciones.

Cargas que no solicitan pares

(volantes). El propósito del volante es liberar la mayor parte de la energía cinética en el

almacenada por los picos de demanda de energía por parte de la maquina accionada. El

motor accionado debe por tanto dejar de actuar, esto es dejar de transferir, energía en

condiciones de altos pares, pero teniendo la misión de restaurar al volante su velocidad

original, lo cual se lleva a cabo entre los picos de carga.



46

Las prensas de perforación no de estampado profundo, no hidráulicas constituyen

ejemplos de cargas que utilizan volantes según este principio.

Variaciones de voltaje.

La siguiente tabla muestra los efectos de Una variación de 10°% sobre un motor de

inducción típico a plena carga.

CARACTERISTICAS VOLTAJE 110% VOLTAJE 90%

DESLIZAMIENTO -17% +23%

EFICIENCIA -1% -2%

FACTOR DE POTENCIA -3% +1%

CORRIENTE -7% +11%

TEMPERATURA ºC -4% +7%

PAR DE ARRANQUE +21% -19%

CORRIENTE DE

ARRANQUE

+10% -10%

Existen cuatro clasificaciones identificadas por las letras A, B, F y H.

A: 105°C

B: 130°C

F: 155°C

H: 180°C

El factor de servicio nos da el porcentaje a que puede trabajar un motor por encima del

valor de potencia nominal en régimen continuo.

Se da como multiplicador por ejemplo: F.S 1,15 quiere decir que el motor puede trabajar

un 15% por encima del valor nominal de placa.

Cabe recordar que un motor trabajando a un factor de servicio mayor que 1.0 tendrá una

vida útil más reducida en operación continua comparada con la operación a potencia

nominal del motor.



47

CARACTERISTICAS DE LAS CARGAS. SELECCIÓN DE MOTORES.

GUIA PARA SELECCIÓN DE TIPO

CASIFICACION PAR DE

ARANQUE(TORQ

UE A CARGA

COMPLETA)

PAR DE

FRENADO(TORQ

UE A CARGA

COMPLETA)

DESLIZAMIENT

O

APLICACION

ES TIPICAS

TORQUE Y

CORRIENTE

NORMAL DE

ARRANQUE

100 – 200 % 200 – 200 % NORMA

L

<5% Ventiladores,

secadoras,

bombas

centrifugas,

etc.

Bajo par de

arranque

ALTO PAR DE

ARRANQUE Y

CORRIENTE

NORMAL

200 – 250 % 200 – 250 % NORMA

L

<5% Agitadores,

bandas,

compresores,

trituradoras

Se requiere

arranque con

carga

ALTO PAR DE

ARRANQUE Y

ALTO

DESLIZAMIENT

O

275% 275% BAJA >5% Extractores,

elevadores,

montacargas

altos picos de

carga

ROTOR

DEVANADO

cualquier torque

hasta el valor

(teta)

225 – 275 % Depend

e del par

de

arranqu

e

Depende de la

resistencia del

rotor

Donde se

requiera un

alto par de

arranque,

control de

velocidad,

frecuencias,

arranques, etc.

CLASES DE SERVICIO SEGÚN IEC

S1.- SERVICIO CONTÍNUO.- Servicio con carga constante cuya duración es

suficiente para alcanzar el equilibrio térmico

S2.- SERVICIO DE CORTA DURACIÓN.- Servicio con carga constante pero cuya

duración no es suficientemente prolongada para la temperatura del motor no difiera en

más de dos grados de la del medio refrigerante.

S3.- SERVICIO INTERMITENTE SIN INFLUEENCIA DEL PROCESO ARRANQUE.-

Servicio que se compone de una sucesión de maniobras iguales formadas por un

período de carga constante seguido de una pausa sin que la corriente de arranque

influya apreciablemente sobre el calentamiento.

S4.- SERVICIO INTERMITENTE CON INFLUENCIA DEL PROCESO DE

ARRANQUE.

S5 es S4 MÁS FRENADO ELECTRICO



48

S6 y S7 No se presenta ninguna pausa

S8.- Sucesión de maniobras iguales que comprenden un tiempo de carga constante a

una determinada velocidad y luego uno o varios tiempos con otras cargas con otras

velocidades.

Clase de motores jaula de ardilla

Sistemas de normas legales e internacional: Normas NEMA, IEEE e IEC.

Clase NEMA

Par de arranque (# de veces el normal)

Corriente de arranque

Regulaciones de velocidad %

Nombre de clase del motor

A B C D E

1.5 - 1.75 1.4 -1.6 2 - 2.5 2.5 - 3.0 1.25

6 - 7 4.5 -5 3.5 - 5 3.8 2-4

2 - 4 3.5 4 - 5 5.8, 8.13 Mayor de 6

Normal De propósito general De doble jaula alto par De alto par alta resistencia De doble jaula, bajo par y baja corriente de arranque

En las normas europeas (IEC) se consagran solo dos categorías:

N: pares normales



49

H. pares altos

Motores de CA y CC.

Principio de funcionamiento y características constructivas

Protección mecánica de motores (IEC)

Primer número

Protección contra objetos sólidos

Segundo número

Protección contra líquidos

0 No protección 1. Protección contra objetos sólidos mayores a 60 mm. (El contacto general

con las manos). 2. Protección contra objetos sólidos por

encima de 12 mm. (Ej. Dedos) 3. Protección contra objetos sólidos mayores a 2.5 mm. (Ej. Herramientas y

alambres) 4. Protección contra objetos sólidos mayores a 1 mm. (Ej. Herramientas y

pequeños alambres). 5. Protección contra ingreso limitado de

polvo (no se depositan cantidades significativas)

6. Totalmente protegido contra entrada de polvo

0. No protección 1. Protección contra goteo vertical de agua (Ej.

Condensación) 2. Protección contra goteo de agua de hasta 15°

respecto a la vertical 3. Protección contra agua rociada hasta 60°

grados con respecto a la vertical 4. Protección contra rociado de agua en todas

direcciones permitiendo ingreso limitado 5. Protección contra chorros de agua

permitiendo ingreso limitado 6. Protección contra chorros de agua potentes

permitiendo ingreso limitado 7. Protección contra efectos de inmersión

temporal en profundidades desde 15 cm. Hasta 1 m.

8. Protección contra inmersión continua en agua

Protecciones Eléctricas de Motores

Esquema típico de protección de un motor

Protección contra sobrecarga (49)

Protección de sobre corriente instantánea (50)

Protección de sobre corriente temporizada (51)

Protección temporizada e instantánea por falla a tierra y neutro (50G y 50N)

Protección de bajo voltaje (27)

Protección de secuencia de fase (47)



50

Tabla. Características de los motores comerciales de inducción de jaula de ardilla de acuerdo con la clasificación en letras NEMA.

Clase NEMA

Par de arranque (# de veces el nominal)

Corriente de Arranque

Regulación de Velocidad (%)

Nombre de clase Del motor

A B C D F

1.5-1.75 1.4-1.6 2-2.5 2.5-3.0 1.25

5-7 4.5-5 3.5-5 3-8 2-4

2-4 3.5 4-5 5-8 , 8-13 mayor de 5

Normal De propósito general De doble jaula alto par De alto par alta resistencia De doble jaula, bajo par y baja corriente de arranque.

RECOMMENDED COPPER WIRE & TRANSFORMER SIZE

SINGLE PHASE MOTORS – 230 VOLTS

H.P TRANSFORMES Kva.

DISTANCE – MOTOR TO TRANSF IN FT

100 150 200 300 500

1 ½ 2 3 5 7 ½

2 3 5 7 ½ 10

10 10 8 6 6

8 8 8 4 4

8 8 6 4 3

6 6 4 2 1

4 4 2 0 0

THREE PHASE MOTORS – 230 & 460 VOLTS

H.P VOLTS TRANSFORMES Kva.

DISTANCE – MOTOR TO TRANSF IN FT

100 150 200 300 500

1 ½ 1 ½ 2

230 460 230

3 3 3

12 12 12

12 12 12

12 12 12

12 12 10

10 12 8



51

2 3 3 5 6 7 ½ 7 ½ 10 10 15 16 20 20 26 25 30 30 40 40 60 60 60 60 75 75

480 230 460 230 460 230 460 230 460 230 460 230 460 230 460 230 460 230 460 230 460 230 460 230 460

3 6 6 7 ½ 7 ½ 10 10 15 15 20 20 Consult Local Power Company

12 12 12 10 12 8 12 6 12 4 12 4 10 2 8 2 8 1 6 1 4 1 4 0 4

12 10 12 8 12 6 12 4 12 4 10 2 8 2 8 1 6 0 8 0 4 00 2 000 2

12 10 12 8 12 6 12 4 12 4 10 2 8 2 6 1 6 00 4 00 2 000 2 0000 0

12 8 12 6 10 4 10 4 10 2 8 1 6 0 6 00 4 0000 2 0000 2 250 0 300 00

12 6 10 4 8 2 8 1 8 0 6 000 4 000 4 0000 2 300 0 300 0 500 00 500 000



52

Tutorial sobre Motores Paso a Paso (Stepper motors)



53

Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se

requieren movimientos muy precisos.

La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la

vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños

movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°)

y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°.

Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien

totalmente libres. Si una o más de sus bobinas están energizados, el motor estará

enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre

si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.

En este capítulo trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya

que estos son los más usados en robótica.

Principio de funcionamiento

Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van

aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras

bobinadas en su estator.

Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación

(o excitación de las bobinas) deben ser externamente manejada por un controlador.



54

Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:



55

Bipolar:

Estos tiene generalmente cuatro cables de salida (ver figura). Necesitan ciertos trucos

para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente

a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. En figura

3 podemos apreciar un ejemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente

en H (H-Bridge). Como se aprecia, será necesario un H-Bridge por cada bobina del motor,

es decir que para controlar un motor Paso a Paso de 4 cables (dos bobinas),

necesitaremos usar dos H-Bridges iguales al de la figura . El circuito de la figura 3 es a

modo ilustrativo y no corresponde con exactitud a un H-Bridge. En general es

recomendable el uso de H-Bridge integrados como son los casos del L293 (ver figura 3

bis).

Unipolar:



56

Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado

interno (ver figura 2). Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. En la figura

4 podemos apreciar un ejemplo de conexionado para controlar un motor paso a paso

unipolar mediante el uso de un ULN2803, el cual es una array de 8 transistores tipo

Darlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación

(Activa A, B,C y D) pueden ser directamente activadas por un microcontrolador.

Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares

Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan la inversión de la corriente que

circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversión de la polaridad

provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentido de giro está determinado por la

secuencia seguida.

A continuación se puede ver la tabla con la secuencia necesaria para controlar motores paso a

paso del tipo Bipolares:

PASO TERMINALES

A B C D

1 +V -V +V -V

2 +V -V -V +V

3 -V +V -V +V

4 -V +V +V -V

Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares

Existen tres secuencias posibles para este tipo de motores, las cuales se detallan a

continuación. Todas las secuencias comienzan nuevamente por el paso 1 una vez

alcanzado el paso final (4 u 8). Para revertir el sentido de giro, simplemente se deben

ejecutar las secuencias en modo inverso.

Secuencia normal:

Esta es la secuencia más usada y la que generalmente recomienda el fabricante. Con

esta secuencia el motor avanza un paso por vez y debido a que siempre hay al menos

dos bobinas activadas, se obtiene un alto torque de paso y de retención.



57

A continuación se puede apreciar la secuencia animada en modo normal:

Secuencia del tipo wave drive:

En esta secuencia se activa solo una bobina a la vez. En algunos motores esto brinda un

funcionamiento más suave. La contrapartida es que al estar solo una bobina activada, el

torque de paso y retención es menor.



58

A continuación se puede apreciar la secuencia animada en modo wave drive:

Secuencia del tipo medio paso:

En esta secuencia se activan las bobinas de tal forma de brindar un movimiento igual a la

mitad del paso real. Para ello se activan primero 2 bobinas y luego solo 1 y así

sucesivamente. Como vemos en la tabla la secuencia completa consta de 8 movimientos

en lugar de 4.



59

A continuación se puede apreciar la secuencia animada en modo medio paso:

Como comentario final, cabe destacar que debido a que los motores paso a paso son

dispositivos mecánicos y como tal deben vencer ciertas inercias, el tiempo de duración y

la frecuencia de los pulsos aplicados es un punto muy importante a tener en cuenta. En tal

sentido el motor debe alcanzar el paso antes que la próxima secuencia de pulsos

comience.



60

Si la frecuencia de pulsos es muy elevada, el motor puede reaccionar en alguna de las

siguientes formas:

Puede que no realice ningún movimiento en absoluto.

Puede comenzar a vibrar pero sin llegar a girar.

Puede girar erráticamente.

puede llegar a girar en sentido opuesto.

Para obtener un arranque suave y preciso, es recomendable comenzar con una

frecuencia de pulso baja y gradualmente ir aumentándola hasta la velocidad deseada sin

superar la máxima tolerada. El giro en reversa debería también ser realizado previamente

bajando la velocidad de giro y luego cambiar el sentido de rotación.

Una referencia importante:

Cuando se trabaja con motores P-P usados o bien nuevos, pero de los cuales no tenemos

hojas de datos. Es posible averiguar la distribución de los bobinados y el cable común en

un motor de paso unipolar de 5 o 6 cables siguiendo las instrucciones que se detallan a

continuación:

Aislando el cable(s) común que va a la fuente de alimentación:

Como se aprecia en las figuras anteriores, en el caso de motores con 6 cables, estos

poseen dos cables comunes, pero generalmente poseen el mismo color, por lo que lo

mejor es unirlos antes de comenzar las pruebas.

Usando un tester para chequear la resistencia entre pares de cables, el cable común será

el único que tenga la mitad del valor de la resistencia entre ella y el resto de los cables.

Esto es debido a que el cable común tiene una bobina entre ella y cualquier otro cable,

mientras que cada uno de los otros cables tiene dos bobinas entre ellos. De ahí la mitad

de la resistencia medida en el cable común.



61

Identificando los cables de las bobinas (A, B, C y D):

Aplicar un voltaje al cable (generalmente 12 volts, pero puede ser más o menos) y

manteniendo uno de los otros cables a masa (GND) mientras vamos poniendo a masa

cada uno de los demás cables de forma alternada y observando los resultados.

El proceso se puede apreciar en el siguiente cuadro:

Nota: La nomenclatura de los cables (A, B, C, D) es totalmente arbitraria.

Identificando los cables en Motores P-P Bipolares:

Para el caso de motores paso a paso bipolares (generalmente de 4 cables de salida), la

identificación es más sencilla. Simplemente tomando un tester en modo óhmetro (para

medir resistencias), podemos hallar los pares de cables que corresponden a cada bobina,

debido a que entre ellos deberá haber continuidad (en realidad una resistencia muy baja).

Luego solo deberemos averiguar la polaridad de la misma, la cual se obtiene fácilmente

probando. Es decir, si conectado de una manera no funciona, simplemente damos vuelta



62

los cables de una de las bobinas y entonces ya debería funcionar correctamente. Si el

sentido de giro es inverso a lo esperado, simplemente se deben invertir las conexiones de

ambas bobinas y el H-Bridge.

Para Recordar

Un motor de paso con 5 cables es casi seguro de 4 fases y unipolar.

Un motor de paso con 6 cables también puede ser de 4 fases y unipolar, pero con

2 cables comunes para alimentación. pueden ser del mismo.

Un motor de pasos con solo 4 cables es comúnmente bipolar.

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