proyecto mecanica senati

(1)

“ELECTRICIDAD INDUSTRIAL”

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL

FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

Servicio Nacional de Adiestramiento en

Trabajo Industrial

CARRERA PROFESIONAL:

“ELECTRICIDAD INDUSTRIAL”

INFORME:

PRESENTADO POR:

LAURA BARTOLO, YERSON NILDO

YARANGA ONCIHUAY, EFRAIN DIONISIO

PARA OPTAR EL TITULO DE PROFESIONAL TÉCNICO EN

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

HUANCAYO-PERÚ

0

“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA PARA

VERIFICAR EL FUNCIONAMIENTO DE ALTERNADORES EN

(2)

2015

(3)

INDICE:

PRESENTACIÓN DE LOS ESTUDIANTES 5

DENOMINACIÓN DEL PROYECTO 7

2

DEDICATORIA:

El siguiente trabajo es dedicado, a nuestros padres quienes nos apoyaron para que este proyecto se llegue a realizarse, a nuestros instructores que durante estos tres años nos compartieron sus conocimientos y así poder concluir con nuestra carrera y poder optar el título profesional técnico en electricidad industrial.

(4)

“ELECTRICIDAD INDUSTRIAL” DATOS DE EMPRESA 8 ANTECEDENTES 9 OBJETIVOS 10 OBJETIVO GENERAL 10 OBJETIVOS ESPECIFICOS 10

CAPÍTULO I

CONCEPTOS TECNOLÓGICOS

1.1. RESUMEN

12 1.2. EL ALTERNADOR

12

1.2.1.

Partes Del Alternador

13

1.2.2.

Principio De Funcionamiento

14

1.2.3.

Conexión De Los Diodos

14 1.3. LA BATERÍA

15

1.3.1.

Constitución De La Batería

15 1.4. MOTOR MONOFÁSICO

16

1.4.1.

Motor Con Condensador Permanente

16

1.4.2.

Motor Con Condensador De Arranque

16

1.4.3.

Partes Del Motor

17 CAPÍTULO II

CONCEPTOS AMBIENTALES, DE SEGURIDAD Y NORMAS

TÉCNICAS RELACIONADAS

2.1. IDENTIFICACIÓN DE ASPECTO E IMPACTO AMBIENTAL

19 2.2. SEGURIDAD

20 2.3. NORMAS Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

22 CAPÍTULO III

(5)

DESARROLLO DEL PROYECTO

3.1. CRITERIOS DE FACTIBILIDAD

25 3.2. PROCESO DE EJECUCIÓN

27 CAPÍTULO IV

CÁLCULO JUSTIFICADO

4.1. CÁLCULOS JUSTIFICADOS

40 CAPÍTULO V

PLANOS, ESQUEMAS / DIAGRAMAS

5.1. DISEÑO DEL MÓDULO METÁLICO

44 5.2. ESQUEMA DEL MOTOR MONOFÁSICO (REBOBINADO)

46 5.3. DIAGRAMA

47 5.4. CIRCUITO DE LA INSTALACIÓN DEL MOTOR

48 5.5. CIRCUITO DE LA INSTALACIÓN DEL ALTERNADOR

49 CAPÍTULO VI

METRADO Y PRESUPUESTO

6.1. METRADO Y PRESUPUESTO

51 CAPÍTULO VII

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

7.1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

54 CAPÍTULO VIII

ANEXOS

4

(6)

8.1. ANEXOS

56 CAPÍTULO IX

CONCLUSIONES

9.1. CONCLUSIONES

61 CAPÍTULO X

BIBLIOGRAFÍA

10.1. BIBLIOGRAFÍA

63

5

(7)

PRESENTACIÓN DE LOS ESTUDIANTES:

ESTUDIANTE 01:

NOMBRE

: LAURA BARTOLO Yerson Nildo

INGRESO

: DUAL 2013-I

ID

: 000707187

ESPECIALIDAD

: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

NACIONALIDAD

: PERUANA

DNI

: 72612092

CELULAR

: 995604302

E – MAIL

: [email protected]

DIRECCIÓN

: JR. GIRASOLES S/N CHILCA - HUANCAYO

(8)

ESTUDIANTE 02:

NOMBRE

: YARANGA ONCIHUAY Efraín Dionisio

INGRESO

: DUAL 2013-I

ID

: 000598993

ESPECIALIDAD

: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

NACIONALIDAD

: PERUANA

DNI

: 70149939

CELULAR

: 988823411

E – MAIL

: [email protected]

DIRECCIÓN

: Av. 3 de diciembre S/N CHONGOS BAJO - CHUPACA

(9)

DENOMINACIÓN DEL PROYECTO:

8

“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA PARA

VERIFICAR EL FUNCIONAMIENTO DE ALTERNADORES EN

(10)

DATOS DE LA EMPRESA:

RAZON SOCIAL

: “SERVICIO ELECTRICO JAVIER”

MONITOR

: JAVIER BULLON CHAVEZ

CORREO ELECTRÓNICO

:

---DIRECCIÓN

: JR. FAUSTINO QUISPE N° 287

TELÉFONO

: 954916555 – RPM: #959970024

FECHA DE CULMINACIÓN

: 12/12/15

MAPA DE UBICACIÓN:

9

FIGURA N° 01: MAPA DE UBICACIÓN DE LA

EMPRESA

(11)

ANTECEDENTES:

La empresa “SERVICIO ELECTRICO JAVIER” se dedica a la instalación de luces en general de todo tipo de automóvil, instalación de claxon y también realiza reparación y VENTA de alternadores y arrancadores.

La empresa tiene el problema al momento de verificar si el alternador está cargando o no a la batería luego de realizar su mantenimiento o para la venta. Esto hace que la empresa pierda clientes producto a la demora (al momento de hacer la prueba manualmente) para verificar si el alternador está cargando o no a la batería.

Si la empresa continua con el problema seguirá perdiendo clientes por la demora que se da al momento de probar si está cargando o no el alternador a la batería. Esto no puede continuar así, como sabemos toda empresa aspira a sobresalir y ser mejor que las otras empresas de la competencia y para que dicha empresa logre ser el mejor tiene que corregir los errores o problemas que le dificulta ser el mejor.

Con el proyecto que se va a realizar estaremos solucionando el problema que tiene la empresa actualmente que es la pérdida de tiempo y de los clientes al momento de probar el alternador.

(12)

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Implementar un módulo de probador de alternador para la empresa, para así poder facilitar el trabajo al momento de verificar el funcionamiento del

alternador.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Facilitar el trabajo al momento de probar el alternador.

Que el cliente se vaya del taller satisfecho, pudiendo verificar el funcionamiento del alternador que ha comprado o reparado estando fuera del automóvil.

Ganar tiempo para así poder realizar más trabajos. Tener mayor ingreso económico.

Sobresalir en el trabajo de las otras empresas (forma de cómo se realiza la prueba del alternador).

(13)

CAPÍTULO I

CONCEPTOS TECNOLÓGICOS

1.1. RESUMEN:

12

(14)

La relación entre la batería, el sistema de arranque y el de carga (alternador) es un ciclo continuo de conversión de energía de una forma a otra. La energía mecánica que produce el motor del vehículo se transforma en energía eléctrica en el alternador parte de la cual es almacenada en la batería de esta, transformándola en energía química.

La energía química de la batería luego se transforma nuevamente en corriente eléctrica, la cual es usada para mover el motor de arranque el cual transforma la energía eléctrica nuevamente en energía mecánica, suministra corriente a los demás accesorios del vehículo y al sistema de carga (alternador).

1.2. EL ALTERNADOR:

El alternador, al igual que el motor de arranque, posee una estructura robusta que resiste o soporta considerablemente vibraciones, cambios de temperatura, suciedad, humedad, lubricantes y combustible. Ambos pueden ser clasificados por su funcionamiento, dimensión y estructura de los circuitos que los integran.

Las tareas principales que realiza el alternador en un vehículo son las siguientes:

Suministra corriente continua a todos los dispositivos consumidores de corriente (bomba eléctrica del combustible, ventilador eléctrico, radiocasete, etc.)

Suministra carga rápidamente a la batería, incluso cuando todos los dispositivos eléctricos y electrónicos del vehículo están en funcionamiento con el motor a ralentí (Marcha mínima).

Estabiliza su propia tensión en toda la gama de velocidades de rotación del motor del vehículo.

(15)

1.2.1 PARTES DEL ALTERNADOR:

1.2.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL

ALTERNADOR:

La generación de corriente trifásica tiene lugar en los alternadores, en relación con un movimiento giratorio. Según este principio, existen tres arrollamientos iguales independientes entre sí, dispuestos de modo que se encuentran desplazados entre sí 120°. Al dar vueltas el motor (imanes polares con devanado de excitación en la parte giratoria) se generan en los arrollamientos tensiones alternas senoidales y respectivamente corrientes alternas, desfasadas también 120° entre sí, por lo cual quedan desfasadas igualmente en cuanto a tiempo. De esa forma tiene lugar un ciclo que se repite constantemente, produciendo la corriente alterna trifásica.

El alternador está en paralelo con la batería del vehículo por dos razones fundamentales, la primera es que la batería provoca la corriente de pre-excitación en el alternador cuando se arranca el vehículo y la 14 FIGURA N° 03: DIAGRAMA EXPLOSIVO DEL ALTERNADOR

(16)

segunda es que una vez que el alternador ha alcanzado su régimen normal de trabajo transmite energía para la carga de la batería. La corriente alterna no puede ser almacenada en una batería, ni tampoco pude emplearse para alimentar componentes electrónicos, por ello se recurre a la rectificación.

1.2.3 CONEXIÓN DE LOS DIODOS INTERNAMENTE DEL

ALTERNADOR:

1.3. LA BATERIA:

El acumulador o batería de plomo, también denominada batería de ácido-plomo es un tipo de batería (batería húmeda) muy común en vehículos convencionales. Suele proporcionar una tensión de 6 V, 12 V u otro múltiplo de 2, ya que la tensión que suministra cada celda es de 2 V. Pueden suministrar unas intensidades de corriente relativamente grandes, lo que las hacen ideales para los motores de arranque.

La batería desempeña el papel de un acumulador de energía cuando el motor está en reposo, mientras que durante la marcha mínima el alternador es la auténtica central eléctrica del vehículo.

1.3.1. CONSTITUCIÓN DE LA BATERIA:

Estas baterías están formadas por un depósito de ácido sulfúrico y dentro de él un conjunto de placas de plomo, paralelas entre sí y dispuestas alternadamente en cuanto a su polaridad (positiva (+) y negativa (-). Para evitar la combadura de las placas positivas, se dispone una placa negativa adicional, de forma que siempre haya 15 FIGURA N° 04: CONECCIÓN DE LOS DIODOS PARA

(17)

una placa negativa exterior. Generalmente, en su fabricación, las placas positivas están recubiertas o impregnadas de dióxido de plomo (PbO2), y las negativas están formadas por plomo esponjoso.

1.4. MOTOR MONOFÁSICO:

Es una máquina de corriente alterna, de la que solamente una parte: el rotor o el estator, está conectado a la red y la otra parte trabaja por inducción, siendo la frecuencia de las fuerzas electromotrices inducidas proporcionalmente al resbalamiento.

Estos motores se utilizan principalmente en poleas, ya que éstas no necesitan de

un gran momento inicial.

Los motores

monofásicos

tienen un gran desarrollo

debido a su gran aplicación

en

electrodomésticos, al que se suma la motorización, la industria en general y pequeñas máquinas herramienta.

Los motores monofásicos al tener su bobinado conectado a una sola fase de la red, solamente crean un flujo alterno de dirección constante, que no es capaz de

16

Estimación de la capacidad según el voltaje

Voltaje de los conectores Capacidad aproximada

12,65 V 100 % 12,45 V 75 % 12,24 V 50 % 12,06 V 25 % 11,89 V 0 %

(18)

producir el giro del rotor. Sí puede girar por sí mismo, una vez haya adquirido velocidad.

1.4.1.MOTOR CON CONDENSADOR PERMANENTE

Se ha desarrollado un motor monofásico que funciona con los devanados permanentes. Los dos devanados tienen la misma sección y tiene el mismo número de espiras. Este motor no tiene centrifugo el motor arranca y funciona por la partición de fase en cuadratura producido por dos devanados idénticos desfasados, este motor tiene un par de arranque bajo, en el momento de arranque la corriente en la rama capacitiva es pequeña y el par de arranque es alrededor del 50% del par nominal. Debido al campo magnético giratorio producido por devanados iguales cuyas corrientes desfasan en casi 90° el par de funcionamiento es uniforme y el motor no presenta zumbidos al igual que otros motores monofásicos.

1.4.2. MOTOR CON CONDENSADOR DE ARRANQUE

Estos se diferencian de los motores de división de fases en el hecho de que las bobinas de encendido tienen más vueltas (frecuentemente más que el embobinado principal) y se alimenta mediante condensadores en serie. El resultado es el de un mejor encendido. Los condensadores en serie son la causa de que la corriente que se da en la bobina de arranque esté atrasada respecto a la fase de la tensión suministrada, escogiendo de forma correcta la bobina y el condensador, podemos aproximar en gran manera la diferencia de fase ideal de 90°.

17 FIGURA N° 05: PARTES DEL MOTOR ELÉCTRICO

(19)

CAPÍTULO II:

CONCEPTOS AMBIENTALES, DE SEGURIDAD, NORMAS Y

TECNICAS RELACIONADAS

(20)

2.1. INDENTIFICACIÓN DE ASPECTO E IMPACTOS

AMBIENTAL:

En el proyecto realizado se ha identificado aspecto e impacto ambiental durante la construcción y la que generará el proyecto durante su funcionamiento, el cual se resumen en el siguiente cuadro:

19

ASPECTO

AMBIENTAL

IMPACTO AMBIENBTAL ACCIONES A TOMAR

RESIDUOS DE ALAMBRE (COBRE) QUEMADO DEL MOTOR ELECTRICO CONTAMINACIÓN AMBIENTAL RECICLAR TODO EL ALAMBRE QUEMADO RESIDUOS DE CABLES CONTAMINACIÓN AMBIENTAL GUARDAR LOS RESUDUOS DE CABLE Y REUSARLOS RESIDUOS DE

TRIPLEY TALA DE ÁRBOLES

USAR

ADECUADAMENTE (CORTES EXACTOS) O

UTILIZARLO COMO LEÑA

HUMO QUE EMANA AL SOLDAR LAS PARTES DEL MODULO CONTAMINACIÓN AMBIENTAL SOLDAR Y UTILIZAR LOS ELECTRODOS ADECUADAMENTE GAS QUE EMANA EL

SPRAY PARA EL PINTADO DEL MODULO CONTAMINACIÓN AMBIENTAL UTILIZAR ADECUADAMENTE EL SPRAY

(21)

TABLA N° 03: CUADRO DE IPERC

2.2. SEGURIDAD:

2.2.1. EN LA ETAPA DE CONSTRUCCIÓN:

Durante la etapa de construcción se ha realizado las tareas identificando peligros, evaluando y controlando sus riesgos el cual se resumen en el siguiente cuadro:

(22)

2.2.2.EN LA ETAPA DE SU APLICACIÓN:

Durante la etapa de su uso se recomienda tomar en cuenta el siguiente cuadro:

21

PELIGRO RIESGO MEDIDAS A TOMAR

CORTAR EL ALAMBRE (COBRE)

QUEMADO

CORTES EN LA

MANO UTILIZAR GUANTESDE SEGURIDAD

SOLDAR EL MÓDULO

METÁLICO IRRITACIÓN A LOSOJOS UTILIZAR CARETA DESOLDAR

PINTADO DEL MÓDULO METÁLICO DAÑO A LA PERSONA (APARATO RESPIRATORIO) UTILIZAR RESPIRADOR CONTRA GASES

USO DEL TALADRO

PERFORACION EN LA MANO Y QUE TE LLEGUE EN LA VISTA LAS VIRUTAS USAR GUANTES Y LENTES DE SEGURIDAD

(23)

“ELECTRICIDAD

INDUSTRIAL” 22

PRECAUCIONES A TOMAR

TOMAR EN CUENTA LA CARGA QUE GENERA EL

ALTERNADOR: GENERA UNA CORRIENTE DE 28

Amp. Y UN VOLTAJE DE 14.65 Volt.

NO SACAR LA GUARDA DE SEGURIDAD DE LA

FAJA: DELO CONTRARIO PODRIAMOS TENER UN

RIESGO A SUFRIR UN ACCIDENTE.

UBICAR ADECUADAMENTE EL ALTERNADOR EN

EL MÓDULO Y TEMPLAR BIEN LA FAJA: DELO

CONTRARIO NO GENERARIA LA CARGA

ADECUADAMENTE

CONECTAR BIEN LOS TERMINALE EN EL

ALTERNADOR: DE LO CONTRARIO PUEDE SUFRIR

DAÑOS HASTA QUEMARSE EL REGULADOR DE

VOLTAJE DEL ALTERNADOR

TABLA N° 04: CUADRO DE PRECAUCIONES QUE SE DEBEN TOMAR AL MOMENTO DE PROBAR EL ALTERNADOR

(24)

2.3. NORMAS Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

2.3.1. PARA LA SELECCIÓN DE CABLE ELÉCTRICO:

Según norma CNE (CODIGO NACIONAL DE ELECTRICIDAD) 160-706 La capacidad de corriente de los conductores de un circuito, que alimenta un motor, o un equipo que contenga uno o más motores y otras cargas, debe basarse sobre la carga nominal marcada en el motor o en el equipo, y debe cumplir con los requerimientos generales de esta sección. Esta norma está basada a la tabla que se presenta a continuación:

(25)

2.3.2. SELECCIÓN DEL CONTACTOR:

Según la norma IEC 60947- 4 -1 nos indica a usar el tipo de contactor AC3 (es para motores asíncronos de rotor de jaula de ardilla en servicio de arranque y paro).

24

TIPO

S

USO

AC1

CARGAS PURAMENTE RESISTIVAS PARA CALEFACCIÓN ELECTRICA.SON CARGAS DE CONDICIONES DE SERVICIO LIGERO DE CARGAS NO ONDUCTIVAS O DEBOILMENMYTE INDUCTIVAS,HORNOS DE RESISTENCIA, LAMPARA

INCANDESENTES, CALEFACCION ELECTRICA (NO MOTORES)

AC2

MOTORES ASINCRONOS (DE ANILLOS ROSATES) PARA MEZCLADORA, SENTRIFUGAS

AC3

MOTORES ASINCRONOS (ROTOR JAULA DE ARDILLA) EN SERVICIO CONTINUO PARA APARATOS DE AIRE

ACONDICIONADO, COMPRENSORAS, VENTILADORAS.

AC4

MOTORES ASINCRONOS (ROTOR JAULA DE ARDILLA) EN SERVICIO INTERMITENTE PARA GRUAS. ASCENSORES. TABLA N° 05: CALIBRE DE CONDUCTOR EN AWG Y MM CUADRADOS

QUE NOS INDICAN LA CAPACIDAD DE CORRIENTE Y RESISTENCIA

TABLA N° 06: TIPOS DE CONTACTORES SEGÚN LA CATEGORIA DE SERVICIO

(26)

CAPÍTULO III:

DESARROLLO DEL PROYECTO

3.1.

CRITERIOS DE FACTIBILIDAD:

(27)

El proyecto reúne lo criterios técnicamente y económicamente factibles por los siguientes motivos:

3.1.1.TÉCNICAMENTE FACTIBLE:

Para la elaboración de proyecto “Diseño E Implementación De Un Sistema Para Verificar El Funcionamiento De Alternadores De Los Vehículos” utilizamos los siguientes materiales que existen y fueron comprados en las tiendas industriales de la ciudad de Huancayo.

3.1.1.1. TERMOMAGANÉTICO:

Sirve para la protección de cortocircuitos

.

3.1.1.2. FUSIBLE:

Sirve para la protección del motor contra sobre corrientes.

3.1.1.3. CONTACTOR:

Sirve para la alimentación del motor primo activado por bobina.

3.1.1.4. PULSADORES:

Sirve para dar el arranque al motor primo (ON) y para la parada (OFF).

3.1.1.5. MOTOR:

Es una maquina motriz para verificar el funcionamiento del alternador.

3.1.1.6. RELÉ TÉRMICO:

Contra sobre corrientes.

3.1.2.ECONÓMICAMENTE FACTIBLE:

(28)

El monto total de la inversión para la elaboración del proyecto es la suma de S/ 912.40

3.2.

PROCESO DE EJECUCIÓN:

27

BENEFICIOS

CONFIANZA DE LOS CLIENTES: AL MOMENTO DE VENDER LOS ALTERNADORES VERIFICANDO EL FUNCIONAMIENTO

TENER MAYOR INGRESO ECONÓMICO: CUANDO LOS CLIENTES COMPRE O HAGAN REPARAR UN ALTERNADOR Y

SE LLEVEN VERIFICANDO SU FUNCIONAMIENTO Y ASI NOS PUEDAN RECOMENDAR.

GANAR TIEMPO PARA PODER REALIZAR MAS TRABAJOS: PERDERIAMOS TIEMPO SI MONTAMOS EL ALTERNADOR AL

VEHÍCULO Y ÉSTE NO CARGA A LA BATERIA TENDRIAMOS QUE SACAR OTRA VEZ PARA PODER VERIFICAR.

FACILITAR EL TRABAJO AL MOMENTO DE VERIFICAR EL FUNCIONAMIENTO DEL ALTERNADOR QUE SE HA REPARADO

O QUE SERA VENDIDO.

SOBRESALIR EN EL TRABAJO DE LAS OTRAS EMPRESA: FORMA DE COMO SE PRUEBA EL FUNCIONAMIENTO DEL

ALTERNADOR.

TABLA N° 07: CUADRO DE POTENCIA DE MOTORES 1θ A CORRIENTE NOMINAL A PLENA CARGA

(29)

El primer lugar se ha identificado el problema en la empresa el cual es la falta de un probador de alternador.

Para la solución de este problema se ha diseñado un módulo probador de alternador para así poder facilitar el trabajo en la empresa.

Se realizado esquemas, circuitos de instalación del motor y alternador, el listado de materiales y para la ejecución se han realizado los siguientes cálculos:

3.2.1.PROCEDIMIENTO PARA REBOBINAR UN MOTOR

MONOFÁSICO:

3.2.1.1. Toma de datos

3.2.1.2. Extracción de arrollamiento quemado.

3.2.1.3. Limpieza de las ranuras.

3.2.1.4. Aislamiento de las ranuras (Mailer).

3.2.1.5. Confección de las bobinas

3.2.1.6. Colocación de las bobinas dentro de las ranuras

3.2.1.7. Conexión del nuevo arrollamiento

3.2.1.8. Verificación eléctrica del mismo antes de barnizarlo.

3.2.2.TOMA DE DATOS

(30)

Esta operación consiste en anotar cuidadosamente los datos del rebobinado original, con la finalidad de no tener dificultad alguna al rebobinar el motor, estos datos comprenden:

3.2.2.1. Los que figuran en la placa del motor características del mismo.

3.2.2.2. Paso de bobina (número de ranuras comprendidas entre los lados de una misma bobina, incluyendo los dos en los cuales están alojados dichos lados)

3.2.2.3. Número de vueltas de cada bobinado. 3.2.2.4. La sección del alambre en cada bobinado. 3.2.2.5. El tipo de conexión (serie o paralelo).

3.2.2.6. La posición de cada bobinado en relación con el otro. 3.2.2.7. Número de ranuras.

DATOS DEL

REBOBINADO

BOBINA

DE

ARRANQU

E

BOBINA

DE

TRABAJO

CALIBRE

DE

ALAMBR

E

1 - 9 = 51

esp

1 - 10 =

21 esp

19 AWG

1 - 7 = 53

esp

1 - 8 = 36

esp

19 AWG

---

1 - 6 = 36

esp

19 AWG

29 TABLA N° 08: PLACA Y DATOS DE REBOBINADO

(31)

La = espesor del núcleo

Ap = arco polar

CÁLCULOS PARA EL REBOBINADO DEL MOTOR

MONOFÁSICO

Nª de Ranuras = 36

Diámetro Interno (Di) = 8.5 cm.

Longitud Axial (La) = 3.2 cm

Arco polar (Ap) = 8.2cm.

R.P.M = 1750 r.p.m.

A.- DETERMINAR EL N° DE POLOS DEL MOTOR



Según formula.

P = 120 x 60 1750 P = 4.11 P = 4 polos.

B.- HALLAR EL PASO DE DEVANADO

30 P = 120 X F F = Frecuencia = 60 HZ P = Número de polos.

(32)

E s la distancia que ocupa la bobina de trabajo y la de arranque.

Pd = 36 4 Pd = 9 Pd = 1 – 9

C.-HALLANDO EL ÁREA

A1 = 8.2 x 3.2 x 0.80 = 20.99 cm2 A2 = 6.10 x 4.93 x 3.1416 x 0.80 = 17.09 cm2 4 Interpolando: At = A1 + A2 = 20.99+17.09 = 19.04 cm

D.- HALLANDO LA INDUCCIÓN MAGNÉTICA

Según Tabla 10

Área = 19.04 cm2_.

Para 19.04 cm2 _{= B = 6.332 Gauss.}

PARA EL BOBINADO DE TRABAJO

E.- HALLANDO EL NÚMERO DE ESPIRAS

31 Pd = Nº r / P Nr = Número de ranuras P = Número de polos A1 = Ap x La x fm A2 = Di x La x п x fm / 4

fm = Factor de seguridad. (Ver Tabla 09) = 0.80

La = Longitud axial. Ap = arco polar.

(33)

“ELECTRICIDAD INDUSTRIAL” Reemplazando:

Ne = 220 x 108_{= 684.98 = 685 espiras.}

4.44 x 60 x 6.332 x 19.04



NÚMERO DE GRUPOS DE BOBINAS (GB)

Gb = 4 x 1 = 4 grupos de bobinas



NÚMERO DE ESPIRAS EN CADA GRUPO (NEG)

Neg= 685 = 171.25 = 172 Esp. / Grupo

Neg = 172 espiras en cada grupo.

32 Ne = Ee x 108 4.44 x F x B x At Ee = Tensión de entrada. F = Frecuencia en Hertz. B = Densidad de Flujo magnético. At = área total en cm2 Neg = Nebt

Nebt = Número de espiras en la bobina de trabajo

Gb = Número de grupos de bobinas Gb = P x

m

4

P = Número de polos m = Número de fases

(34)



N° DE BOBINAS / GRUPO (Q)

q = 36 = 3 = bobina por grupo. 3 x 4



N° DE ESPIRAS EN CADA BOBÍNA (NEB)

Reemplazando:

Neb = 172 = 57,33 = 58 espiras / bobina 3

DISTRIBUCIÓN DE LAS BOBINAS EN LOS TRES

GRUPOS PARA EL BOBINADO DE TRABAJO EN EL

MOTOR DE FASE PARTIDA CON UN BOBINADO TIPO

CONCÉNTRICO

1er_{Grupo 58 + 15 (25 %)} _{= 73 + 2 =} 75 espiras. 2do_{Grupo 58 + 0} _{= 58 + 2} = 60 espiras. 3er_{Grupo 58 – 10} _{= 48 + 1 =} 49 espiras. 33 Neb = Neg q = Nr 3 x P q = Numero de grupos por polo Nr = Numero de ranuras. P = Número de polos Total: 179 + 5 = 184 espiras

(35)

PARA EL BOBINADO DE ARRANQUE

E.- HALLANDO EL NÚMERO DE ESPIRAS

Reemplazando:

Na = 110 x 108_{= 342.4 = 343 espiras.}

4.44 x 60 x 6.332 x19.04



NÚMERO DE GRUPOS DE BOBINAS (GB)

Gb = 4 x 1 = 4 grupos de bobinas



NÚMERO DE ESPIRAS EN CADA GRUPO (NEG)

Neg= 343 = 172 Esp. 2

Neg = 172 espiras en cada grupo.

34 Na = Ea x 108 4.44 x f x B x At Ea = Tensión de arranque 110 volts. F = Frecuencia en Hertz. B = Densidad de Flujo magnético. Neg = Neba

Neba = Numero de espiras en la bob. Arranque Gb = Número de grupos de Gb = P x m P = Numero de polos m = Numero de fases

(36)



N° DE BOBINAS / GRUPO (Q)

q = 36 = 3 = bobina por grupo. 3 x 4



N° DE ESPIRAS EN CADA BOBINA (NEB)

Reemplazando:

Neb = 172 = 43 espiras 4

DISTRIBUCIÓN DE LAS BOBINAS EN LOS CUATRO

GRUPOS PARA EL BOBINADO DE ARRANQUE EN EL

MOTOR DE FASE PARTIDA CON UN BOBINADO TIPO

CONCÉNTRICO

1er_{Grupo 43 + 21 (50 %)} _{= 64 + 1 =} 65 espiras. 2do_{Grupo 43 + 0} _{= 43 + 1 =} ₄₄ espiras. 3er_{Grupo 43 – 10} _{= 33} ₌ 33 espiras. 35 Neb = Neg q Total: 140 + 2 = 142 espiras q = Nr 3 x P q = Numero de grupos por polo Nr = Numero de ranuras. P = Número de polos

(37)

F.- HALLANDO LA POTENCIA PARA HALLAR EL CALIBRE DEL

CONDUCTOR

Reemplazando:

P = (19.04 x 0.64/1.5)2_{= 65.99 V.A.}

G.- HALLANDO LA CORRIENTE

Corriente en la bob. De arranque Corriente en la bob. De trabajo

Ia =65.99 = 0.29 amp. It = 65.99 = 0.59 amp.

220 110

H.- HALLANDO EL CALIBRE DEL CONDUCTOR



SEGÚN TABLA

Bobinado de Arranque (x corriente admisible) ver tabla 11

Nª = 25 AWG. S = 0.29 amp = 0.14 mm2 2 amp/mm2 36 P = (A x fl / 1.5)2 Fl = Factor de laminación (Ver tabla 09)= Ia = P / Ee S = Ia It = P /

(38)

Bobinado de trabajo (x corriente admisible) ver tabla 11

N° 23 AWG

S = 0.59 = 0.29 mm2

2 amp/ mm2

MOTOR DE FASE PARTIDA

Área

Cm2 Densidad del estator__{( Gauss )} Área _Cm2 Densidad del estator__{( Gauss )}

4 9.834 19 6,332 6 9.542 20 6,040 8 9.250 25 5,999 10 8.958 30 5,936 11 8.666 35 5,832 12 8,374 40 5,800 37

FACTORES PARA MOTORES

f Factor de laminación 0.64

FL Factor de laminación para motores de

bobina en sombra 0.70

FM Factor de seguridad en cuanto al Ap = L 0.77 fm Factor de seguridad 0.80 S = It TABLA N° 09:

(39)

“ELECTRICIDAD INDUSTRIAL” 13 8,082 45 5,789 14 7,791 50 5,728 15 7,499 60 5,627 16 7,207 70 5,520 17 6,915 80 5,416 18 6,624 90 5,312 38 TABLA N° 10

(40)

“ELECTRICIDAD INDUSTRIAL” 39 Calibr e AWG Diámetro mm Sección mm2 Corriente admisible Corriente máximo. Admisible 42 0.05 0.0020 0.0037 0.0053 41 0.06 0.0028 0.0052 0.0064 40 0.07 0.0038 0.0071 0.0126 39 0.08 0.0050 0.0092 0.0147 38 0.09 0.0064 0.0109 0.0192 37 0.11 0.0078 0.0144 0.0231 36 0.12 0.0095 0.0176 0.0282 35 0.13 0.0135 0.0212 0.0332 34 0.15 0.0201 0.0335 0.0522 33 0.19 0.0254 0.0472 0.0752 32 0.21 0.0314 0.0582 0.0942 31 0.22 0.0382 0.0702 0.0982 30 0.25 0.0495 0.0911 0.1472 29 0.29 0.0616 0.1141 0.1801 28 0.32 0.0804 0.1492 0.2402 27 0.35 0.0962 0.1772 0.2883 26 0.39 0.1257 0.2322 0.3764 25 0.45 0.1590 0.2944 0.4773 24 0.49 0.1963 0.3632 0.5882 23 0.59 0.2857 0.5232 0.8471 22 0.65 0.3318 0.6142 0.9942 21 0.69 0.3848 0.7101 1.1536

TABLA N° 11: CARACTERISTICAS DE LOS CONDUCTORES DE COBRE

(41)

CAPÍTULO IV

CÁLCULO JUSTIFICADO

(42)

4.1. PARA LA SELECCIÓN

DEL TERMOMAGNÉTICO:

8A + 25% = 10 A

ENTONCES NUESTRO TERMOMAGNETICO SERÁ DE 10 A.

4.2.PARA LA SELECCIÓN DEL CONTACTOR:

8A + 25% = 10 A

ENTONCES NUESTRO CONTACTOR SERÁ DE 10 A.

41 IN + 25% IN = CORRIENTE NOMINAL (A) C12 IN + 25%

(43)

“ELECTRICIDAD

(44)

4.3.PARA LA SELECCIÓN DEL FUSIBLE:

8A + 25% = 10 A

ENTONCES NUESTRO CONTACTOR SERÁ DE 10 A.

4.4.PARA LA SELECCIÓN DEL VOLTIMETRO:

Para este caso la selección del voltímetro se dio por que la batería carga hasta aproximadamente 14 Vdc por medio del alternador. Por lo tanto el voltímetro seleccionado es de 8 a 16 Vdc.

4.5.PARA LA SELECCIÓN DEL AMPERíMETRO:

Para este caso la selección del amperímetro se dio por que el alternador genera una corriente hasta aproximadamente 30 Amp. Por lo tanto el amperímetro seleccionado es de - 60 a + 60 Amp.

43 IN + 25%

(45)

4.6.CÁLCULO PARA LA COMPENSACIÓN DEL MOTOR

MONOFÁSICO

POTENCIA ACTIVA:

POTENCIA APARENTE:

POTENCIA REACTIVA CAPACITIVA:

CAPACIDAD DEL CONDENSADOR:

44

P= V x I x COS

4.75 888.25 w

Q

C

=P (TAN

X 1

̶ TAN

X 2

)

(0.85) ̶ (0.95)) (TAN (31.7) ̶ TAN (18.1)) = (0.61 ̶ 0.32)

C

=14.1µf

S= V x I

= 220 X 4.75 = 1045 VA

(46)

CAPÍTULO V:

PLANOS, ESQUEMAS / DIAGRAMAS

(47)

5.1. DISEÑO DEL MÓDULO METÁLICO:

VISTA FRONTAL DEL MÓDULO METÁLICO

(48)

VISTA LATERAL DERECHO DEL MÓDULO METÁLICO

(49)

5.2. ESQUEMA DEL MOTOR MONOFÁSICO REBOBINADO

DATOS DE PLACA

DATOS DEL

REBOBINADO

Marca:

MEBA

Tipo: MZL B

90S4

BOBINA

DE

ARRANQU

E

BOBINA

DE

TRABAJO

CALIBRE

DE

ALAMBR

E

1.0 HP

0.75 KW

5.2 AMP

175

0 RPM

1 - 9 = 51

esp

1 - 10 =

21 esp

19 AWG

220 VAC

60 HZ

4 POLOS

IP

44 1 - 7 = 53

esp

1 - 8 = 36

esp

19 AWG

---

1 - 6 = 36

esp

19 AWG

48

1A

3T

_A

2 4T

(50)

5.3. DIAGRAMA:

5.4.CIRCUITO DE LA INSTALACIÓN DEL MOTOR

49 MOTOR BATERÍA ALTERNADOR LINEA 220V AC AMPERÍMETRO PILOTO VOLTÍMETRO

(51)

5.5. CIRCUITO DE LA INSTALACIÓN DEL ALTERNADOR

50

CIRCUITO DE FUERZA

CIRCUITO DE MANDO

(52)

“ELECTRICIDAD

(53)

CAPÍTULO VI:

METRADO Y PRESUPUESTO

(54)

Gracias al mercado con el que contamos en esta ciudad favoreció bastante para ejecutar este proyecto ya que la mayoría de los materiales se encontraron fácilmente y fueron relativamente factibles, el cual daremos la lista y precios en el siguiente cuadro:

(55)

“ELECTRICIDAD

(56)

CAPÍTULO VII:

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

(57)

El siguiente cronograma está en base a las necesidades, conocimientos, economía y principalmente tiempo que nosotros debíamos administrar adecuadamente, el cual lo llevamos a cabo de acuerdo a las fechas designadas en el siguiente cuadro:

(58)

ANEXOS

(59)

REBOBINADO DEL MOTOR MONOFÁSICO

ARMADO DEL MÓDULO METÁLICO

58 FIGURA N° 06: EXTRACCIÓN DE FIGURA N° 07: COLOCACIÓN DE LA BOBINA DE TRABAJO FIGURA N° 08: COLOCACION DE LA BOBINA DE ARRANQUE FIGURA N° 09: BARNIZADO DEL MOTOR

(60)

“ELECTRICIDAD

INDUSTRIAL” 59 FIGURA N° 10: SOLDANDO EL MÓDULO

(61)

INSTALACIÓN

DEL MÓDULO

60 FIGURA N° 12: INSTALANDO EL CIRCUITO DE FUERZA Y MANDO DEL MOTOR

FIGURA N° 13: TABLERO FINALIZADO DEL CIRCUITO DE FUERZA Y MANDO DEL MOTOR

(62)

“ELECTRICIDAD INDUSTRIAL” 61 FIGURA N° 14: INSTALANDO EL CIRCUITO DEL ALTERNADOR FIGURA N° 14: TABLERO FINALIZADO DEL CIRCUITO DEL

(63)

CONCLUSIONES

(64)

CONCLUSIONES

El proyecto elaborado en la empresa “SERVICIO ELÉCTRICO JAVIER” denominado “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA PARA VERIFICAR EL FUNCIONAMIENTO DE ALTERNADORES DE LOS VEHICULOS” se ha logrado solucionar los problemas identificados, con los objetivos propuestos en la mejora de la empresa:

1. Con este proyecto se consiguió que haya facilidad al momento de probar los alternadores que se ha vendido o reparado y así ganar tiempo para poder hacer más trabajos.

2. Se ha logrado que los clientes que compran o hacen reparar su alternador se vayan del taller contentos verificando ellos mismos el funcionamiento del alternador.

3. Diseñar un módulo para poder verificar el funcionamiento de los alternadores.

4. Sobresalir en el trabajo de las otras empresas, implementando un módulo de probador para alternador de vehículos.

5. Crear y seguir a cabalidad un cronograma estipulado para facilitar todo el proceso constructivo tanto del proyecto como del informe.

6. Se logró alcanzar los objetivos planificados.

(65)

BIBLIOGRAFÍA

(66)

BIBLIOGRAFÍA

PÁGINAS DE INTERNET:

http://www.automecanico.com/auto2011/alt1.html http://www.geocities.com/mecanicoweb/. https://www.google.com.pe/search? q=como+conectar+los+diodos+de+un+alternador&safe=strict& es_sm=93&biw=1536&bih=777&source=lnms&tbm=isch&sa=X &ved=0CAcQ_AUoAmoVChMIwaDxxsrFyAIVCSseCh2coAkD &safe=high#imgdii=mtbjUNlMoGsBoM%3A %3BmtbjUNlMoGsBoM%3A%3BIlhxBeJOoNgQyM %3A&imgrc=mtbjUNlMoGsBoM%3ª. 65