FUENTES DE ENERGÍA PARA LA AGRICULTURA.APLICACIONES DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA AGRICULTURA. Motores y generadores eléctricos • Descripción. • Selección. • Mantenimiento. INTRODUCCIÓN: LA AGRICULTURA ES EL CONJUNTO DE ACTIVIDADES Y CONOCIMIENTOS DESARROLLADOS POR EL HOMBRE, DESTINADOS A CULTIVAR LA TIERRA Y CUYA FINALIDAD ES OBTENER PRODUCTOS VEGETALES (COMO VERDURAS, FRUTOS, GRANOS Y PASTOS) PARA LA ALIMENTACIÓN DEL SER HUMANO Y DEL GANADO. EN ELLA SE ENGLOBAN LOS DIFERENTES TRABAJOS DE TRATAMIENTO DEL SUELO Y LOS CULTIVOS DE VEGETALES. COMPRENDE TODO UN CONJUNTO DE ACCIONES HUMANAS QUE TRANSFORMA EL MEDIO AMBIENTE NATURAL. LA AGRICULTURA MODERNA DEPENDE ENORMEMENTE DE LA TECNOLOGIA Y LAS CIENCIAS FÍSICAS Y BIOLÓGICAS EL INGENIERO AGRÍCOLA DEBE ESTAR EN CAPACIDAD DE : Saber seleccionar, usar, conservar y mantener la fuentes de energía para la agricultura. Mediante la aplicación de las ciencias físicas. •Saber cuantificar la cantidad de energía disponible. • APLICACIONES DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA AGRICULTURA Como fuente de energía para la agricultura, uno de sus aspectos es para riego. El riego consiste en aportar agua al suelo para que los vegetales tengan el suministro de agua que necesitan favoreciendo así su crecimiento. Entre los cultivos habituales de regadío destacan los frutales, el arroz, el algodón, las hortalizas y la remolacha. . Sistema de riego abandonado, con acequias y compuertas para la distribución. El agua venía por tubería desde un motor que bombeaba el agua desde un pozo situado a un km de distancia. Sustituido a fines del siglo XX por el bombeo a un embalse que distribuye el agua con el sistema de riego por goteo, en Catadau y Carlet,Valencia Riego en un cultivo de algodón . Proceso de elaboració n de cerveza . Utilización de la energía eléctrica en los hogares . Utilización en los electrodoméstico. Los hornos de microondas son algo más sofisticados: la corriente eléctrica induce la formación de ondas de alta frecuencia al pasar por un magnetrón. La gran resistencia que opone un cable muy fino al paso de la corriente eléctrica genera calor. . Esta propiedad se usa en todo tipo de estufas y radiadores. ……. calor. frio.¡¡Entonces la energía eléctrica. . debe ser transformada en otro tipo de energía para ser utilizada!!! Se puede convertir en : movimiento. luz. Conversión de la electricidad en movimiento: Los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en energía mecánica . que absorbe corriente eléctrica para producir movimiento.slideshare.¿Cómo funciona un motor eléctrico? Un motor eléctrico no es más que un generador funcionando a la inversa.net/deegarcia/el-principio-defuncionamiento-de-los-motores-elctricos-de-corriente-directa . Referencia: http://es. Partes de un motor Eléctrico . Selección de motores eléctricos Algunas bombas tienen acoplado el motor directamente en su eje. pero existen otros equipos donde es necesario la selección del motor. la cual se realiza a partir de la potencia máxima que debe entregar a la bomba . Esta es la potencia nominal del motor eléctrico. .La potencia absorbida por el eje de la bomba o potencia al freno es la potencia que necesita la bomba para realizar una determinada cantidad de trabajo. . .0).4 = 1. debe tenerse presente que el funcionamiento continuo dentro x del 1 Caballo de Fuerza 1. si se quiere evitar daño al aislamiento. el motor puede hacerse trabajar hasta una potencia mecánica igual a la nominal multiplicada por el factor de servicio sin que ocurran daños al sistema de aislamiento. Un factor de servicio de 1.Factor de servicio (SV FACTOR): Los factores de servicio más comunes son de 1. Con un factor de servicio de 1. Sin embargo.15 (o cualquier mayor de 1.4 intervalo del factor de servicio hará que se reduzcade la Fuerza duración Caballos esperada del sistema de aislamiento.0 a 1.0 significa que no debe demandarse que el motor entregue más potencia que la nominal.15. (mtto eléctrico) • Lubricación de los rodamientos. Mtto= mantenimiento. en cuanto al correcto flujo de aire. •Inspeccionar niveles de vibraciones. •Desgastes de escobas y anillas colectoras. se debe inspeccionar periódicamente niveles de: • La elevación de temperatura (bobinas y soportes). . adecuadamente aplicado.Mantenimiento de motores eléctricos: En el mantenimiento de motores eléctricos.(mtto mecánico) • Vida útil de los soportes • Examinar el ventilador . Planta eléctrica: fuente alimentación.Generador eléctrico Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos transformando la energía mecánica en eléctrica. . combustible. El motor de combustión interna genera la energía mecánica para el generador eléctrico . Varias ranuras equidistantes entre sí. Un motor de inducción trifásico. hechas en la circunferencia interna de las laminaciones. El rotor está separado del estator por un pequeño entrehierro que va de 0.Componentes principales. El rotor también se compone de laminaciones ranuradas. proporcionan el espacio para el devanado Del estator. Partes principales: Estator estacionario y un Rotor giratorio. .4 mm a 4 mm. según La potencia del motor. Éstas están apiladas cuidadosamente para crear una serie de ranuras para el devanado del rotor. El estator consta de un armazón de acero que soporta un núcleo cilíndrico hueco compuesto De laminaciones apiladas. Se utilizan dos tipos de devanados de rotor: (1) devanados trifásicos convencionales hechos de alambre aislado y (2) devanados de jaula de ardilla. El tipo de devanado da lugar a dos clases principales de motores: motores de inducción de jaula de ardilla (también llamados motores de jaula) y motores de inducción de rotor devanado. . En motores pequeños y medianos. en Condiciones de funcionamiento normal. las barras y Los anillos extremos son de aluminio moldeado a presión y forman un bloque integral Un rotor devanado tiene un devanado trifásico similar al del estator. Los anillos colectores Rotatorios y las escobillas estacionarias asociadas permiten conectar resistores externos en serie al devanado Del rotor.Un rotor de jaula de ardilla se compone de barras de cobre desnudo. los cuales giran junto con el rotor . un poco más largas que el rotor. las Cuales están insertadas en las ranuras por uno de sus extremos. . Las terminales están Conectadas a tres anillos colectores. Los resistores externos se utilizan principalmente durante el periodo de arranque. El devanado está distribuido Uniformemente en las ranuras y casi siempre está conectado en Y con 3 conductores. Los extremos opuestos se sueldan a dos anillos De cobre para que todas las barras estén en cortocircuito entre sí. Toda la construcción (barras y anillos extremos) Se asemeja a una jaula de ardilla. de donde se deriva el nombre. las tres escobillas están en cortocircuito. . se ven sometidas a una gran fuerza mecánica. Las barras del rotor que transportan corriente Están dentro del campo magnético creado Por el estator. Se establece un campo magnético rotatorio cuando se aplica un voltaje trifásico al estator de un motor de inducción. por lo tanto. La suma de las fuerzas mecánicas en todas las barras del rotor produce un par o momento de Torsión que tiende a arrastrar el rotor en la misma dirección del campo rotatorio. 2. 3. El campo rotatorio induce un voltaje en las barras del rotor. El voltaje inducido crea grandes corrientes que Fluyen en las barras del rotor y en los anillos Extremos. 1.Síntesis de operación de un motor. 5. 4. . Calcule la velocidad síncrona de un motor de inducción trifásico de 20 polos cuando se conecta a una fuente de 50 Hz.Velocidad síncrona de un motor: Es la velocidad del campo magnético. Esta ecuación muestra que la velocidad síncrona se incrementa con la frecuencia y disminuye con el número De polos. ns = velocidad síncrona [r/min] f =frecuencia de la fuente [Hz] p =número de polos. . debe multiplicarse por 100. . calcule el deslizamiento.5 hp es excita do Por una fuente trifásica de 60 Hz. Es la diferencia entre la velocidad síncrona y la velocidad del rotor. S= (ns __ n)/ ns. s =deslizamiento ns =velocidad síncrona [r/min] n =velocidad del rotor [r/min] Un motor de inducción de seis polos y 0. Si la velocidad a Plena carga es de 1140 r/min.Deslizamiento y velocidad de deslizamiento. E= voltaje de línea nominal(V).(hp). La corriente sin carga es 30% la corriente a plena carga.Estimación de las corrientes en un motor de inducción. La corriente a plena carga de un motor de inducción trifásico se calcula por medio de la siguiente ecuación aproximada: I= 600Ph/ E. La corriente de arranque es seis veces con carga. Ph= potencia de salida. . I= corriente a plena carga(A). Sin embargo. Los voltajes. la potencia mecánica disponible en el eje para impulsarla carga . corrientes y diagramas fasoriales nos permiten entender con detalle el comportamiento de un motor de inducción. una parte de Pjs se disipa en forma de calor en los devanados. .15nos permite identificar y calcular tres propiedades importantes del motor de inducción: (1) su eficiencia. que representa las pérdidas por fricción del aire y por fricción en los cojinetes. La potencia activa restante Pr cruza el entrehierro y es transferida al rotor por inducción electromagnética.Flujo de potencia activa. Debido a las pérdidas I 2R en el rotor. (2)su potencia y (3) su par o momento de torsión. A causa de las pérdidas en el cobre del estator. de acuerdo con la. una tercera parte de Pjr se disipa como calor y finalmente la parte restante queda disponible en forma de potencia mecánica Pm.El diagrama de flujo de potencia de la figura 13. Restando una cuarta parte Pv. la potencia activa Pe fluye de la línea hacia el estator trifásico. es más fácil ver cómo se convierte la energía eléctrica en energía mecánica siguiendo la potencia activa conforme fluye a través de la máquina. finalmente obtenemos PL. Por lo tanto. debido a las pérdidas en el hierro. Otra parte Pf se disipa como calor en el núcleo del estator. Flujo de potencia activa en un motor . . . . . Si el motor funciona a 1152 r/min.UN motor de induccion trifasico cuya velocidad sincrona es de 1200r/min absorbe 80Kw de una linea trifasica. calcule: . Las perdidas en el cobre y en el hierro del estator son de 5Kw. Clasificación según el ambiente y métodos de enfriamiento Los motores se agrupan en varias categorías. . Los motores son enfriados mediante un ventilador directamente acoplado al motor. El armazón de un motor a prueba de goteo protege los devanados contra escurrimientos de líquidos y partículas sólidas que caen a un cierto ángulo entre 0 y 15 grados con respecto ala vertical. Limitaremos nuestro análisis a cinco clases importantes. según el ambiente en el que operan. Motores a prueba de goteo. Motor a prueba de salpicaduras. El armazón de un motor a prueba de salpicaduras protege los devanado contra goteos de líquidos y partículas sólidas que caen a un cierto ángulo entre 0 y 100° con respecto ala vertical. . Estos motores se utiliza principalmente en sitios húmedos. El enfriamiento es similar al de los motores a prueba de goteo y la elevación de la temperatura máxima también es la misma. La capacidad de la mayoría de estos motores es de menos de 10 kW porque es difícil eliminar el calor que producen las grandes máquinas. 110 °C o 130 °C. según la clase de aislamiento . Las pérdidas del motor se disipan por convección y radiación naturales del armazón. Estos motores tienen armazones cerrados que evitan el libre intercambio de aire entre el interior y el exterior dela caja.Motores totalmente cerrados sin ventilación. 85 °C. La elevación de temperatura admisible es de 65 °C. Están diseñados para lugares muy húmedos y polvorientos. directamente acoplado al eje. La elevación de temperatura es la misma que para los motores a prueba de goteo . Por lo general. Un ventilador externo. los motores de mediana y alta potencia que están totalmente cerrados son enfriados por una ráfaga externa de aire. sopla el aire sobre el armazón nervado del motor . Una cubierta concéntrica externa impide el contacto físico con el ventilador y dirige la corriente de aire.Motores totalmente cerrados enfriados por ventilador. como minas de carbón. .Motores a prueba de explosión. Los motores aprueba de explosión se utilizan en entornos altamente inflamables o explosivos. Estos motores de uso general se utilizan para impulsar ventiladores.4 veces la corriente nominal a plena carga. . conforme la potencia se incrementa de 20 hp a 200 hp (15 kW a 150 kW). los motores de jaula de ardilla trifásicos pueden tener características eléctricas y mecánicas especiales.7. como se indica a continuación. bombas centrífugas. etcétera. La corriente con el rotor bloqueado correspondiente no deberá exceder de 6.Clasificación de acuerdo con las propiedades eléctricas y mecánicas Además de los diversos tipos de armazón mencionados.3 a 0. Por lo tanto. va de 1. Motores con par o momento de torsión de rotor bloqueado estándar (NEMA Diseño B). máquinas herramienta. La mayoría de los motores de inducción pertenecen a este grupo. El momento de torsión con el rotor bloqueado por unidad disminuye a medida que se incrementa el tamaño del motor. Motores de alto deslizamiento (NEMA Diseño D). Por lo general. lo que corresponde a un momento de torsión por unidad de 2. la velocidad nominal de los motores con diseño D de alto deslizamiento es de entre 85 y 95% de la velocidad síncrona. La jaula de alta resistencia está hecha de latón y en general los motores se diseñan para trabajo intermitente a fin de evitar el sobrecalentamiento. Las bombas y los compresores de pistón que tienen que arrancar sometidos a carga son dos usos típicos. Estos motores se emplean en condiciones de arranque difíciles.Motores con alto par o momento de torsión de arranque (NEMA Diseño C). el momento de torsión con el rotor bloqueado es 200% del par o momento de torsión a plena carga. las cuales requieren un tiempo relativamente largo para alcanzar su velocidad máxima. Estos motores se utilizan para acelerar cargas de alta inercia (como secadoras centrífugas). . En el intervalo de 20 hp a 200 hp.4 veces la corriente nominal a plena carga. La corriente con el rotor bloqueado no deberá ser mayor a 6. 2000 r/min con un suministro de 60 Hz. y su eficiencia y factor de potencia son mayores. Para una salida de potencia dada. El momento de torsión con el rotor bloqueado de un motor de alta velocidad siempre es mayor(como un porcentaje del momento de torsión a plena carga) que el de un motor similar de baja velocidad de igual potencia. es imposible construir un motor de inducción convencional que tenga una eficiencia aceptable y que gire a una velocidad de. . el tamaño y costo de un motor de alta velocidad es menor que el de uno de baja velocidad. según la frecuencia y el número de polos.Selección de la velocidad del motor La selección de la velocidad de un motor está un tanto limitada porque la velocidad sincrónica de los motores de inducción cambia radicalmente. Al utilizar una caja de velocidades se obtienen varias ventajas.4% de la potencia suministrada al rotor se disiparía como calor La velocidad del motor está determinada obviamente por la velocidad de la máquina que tiene que impulsar. en el caso de máquinas de baja velocidad. Tal motor requeriría 2 polos y una velocidad síncrona correspondiente de 3600 r/min. El deslizamiento de(3600 22000)/3600 50. por ejemplo. . como las siguientes: 1. Por ejemplo. 2. a menudo es preferible utilizar un motor de alta velocidad y una caja de velocidades en lugar de acoplar directamente un motor de baja velocidad a la carga. Sin embargo.444 indica que el 44.
Report "Fuentes de energía para la agricultura n°2"