Baixe Manutenção de máquinas elétricas e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! Mantenimiento de máquinas eléctricas GUÍA DIDÁCTICA DEL PROFESOR (Nombre del autor) Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 2 © ITES-PARANINFO Índice 1. Presentación de la guía .............................................................................................. 3 2. Introducción al módulo ............................................................................................. 4 3. Capacidades terminales y criterios de evaluación ..................................................... 9 4. Orientaciones metodológicas .................................................................................. 15 5. Índice secuencial de las unidades de trabajo: organización de los contenidos ........ 16 6. Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno ..................................... 17 7. Distribución temporal de las unidades de trabajo ................................................... 17 8. Elementos curriculares o unidades de trabajo ......................................................... 18 Capítulo 1. Introducción al taller de máquinas eléctricas ...................................... 18 Capítulo 2. Construcción de transformadores eléctricos de pequeña potencia ...... 20 Capítulo 3. Ensayo de transformadores eléctricos ................................................. 23 Capítulo 4. Máquinas de corriente continua y sus bobinados ................................ 25 Capítulo 5. Mantenimiento y reparación de máquinas eléctricas de CC ................ 28 Capítulo 6. Ensayo de máquinas eléctricas de corriente continua ......................... 31 Capítulo 7. Máquinas de corriente alterna y sus bobinados ................................... 35 Capítulo 8. Mantenimiento y reparación de máquinas eléctricas de CA ............... 40 Capítulo 9. Ensayo de máquinas eléctricas de corriente alterna ............................ 44 9. Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas .................................... 47 10. Material didáctico (material y equipos didácticos) ................................................. 51 11. Material pedagógico de apoyo para la impartición del módulo .............................. 53 Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 5 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN de acuerdo con el tipo de transformador que debe ser construido. • El acopio de materiales se realiza de acuerdo con el plan de montaje. • La construcción de las bobinas se realiza utilizando los conductores de tipo y diámetro indicados, aislando las capas convenientemente e indicando claramente las salidas. • El ensamblaje, conexionado y acabado del transformador se realiza de acuerdo con los planos y/o croquis constructivos. – Los ensayos (en vacío, en cortocircuito, aislamiento, rigidez dieléctrica...) se realizan siguiendo los protocolos establecidos, recogiendo los resultados (tensiones de primario y secundario, pérdidas en el cobre y en el hierro...) en el informe correspondiente, con la precisión requerida y en el formato adecuado. Mantener transformadores eléctricos de media potencia, siguiendo los programas de mantenimiento periódicos establecidos, localizando las causas de avería, corrigiendo los defectos encontrados y realizando los ensayos normalizados para el restablecimiento fiable del servicio. – El informe periódico correspondiente al programa de mantenimiento preventivo del transformador recoge los resultados, modificaciones e incidencias detectadas y corregidas siguiendo el protocolo establecido (atendiendo a las características eléctricas –tensiones, intensidades, equilibrado de fases– y físicas –temperatura, fijaciones, conexiones, vibraciones, refrigeración, pin- tura–). – La causa de avería en el transformador se diagnostica en un tiempo adecuado. – Las características constructivas del transformador averiado (esquemas de conexiones, número de espiras, diámetro del hilo, forma constructiva del transformador y tipo de aislamiento) se obtienen con detalle en el proceso de desmonte y se recogen en el documento correspondiente. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 6 © ITES-PARANINFO REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN el documento correspondiente. – Las operaciones necesarias para la reparación del transformador (acopio de materiales, preparación de máquinas y herramientas, elaboración de las bobinas, aislamientos y barnizados, montaje, conexiones y acabados) se realizan en el tiempo y con la calidad adecuadas. – Los resultados obtenidos en las pruebas y ensayos normalizados, tanto en vacío como en carga, se corresponden con los parámetros indicados en la placa de características del transformador, asegurando la fiabilidad y seguridad en su funcionamiento. – El informe sobre la corrección de averías, pruebas y ensayos realizados en el transformador recoge la información suficiente y precisa sobre dichas operaciones, evaluando el alcance de la avería, sirviendo de base para la actualización del “Histórico” del Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 7 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN mismo. Mantener y ensayar máquinas eléctricas de corriente continua, siguiendo los programas periódicos de mantenimiento establecidos, lo- calizando y corrigiendo las causas de avería, realizando los ensayos normalizados, asegurando el rendimiento y seguridad en su régimen nominal de funcionamiento. – El informe periódico correspondiente al programa de mantenimiento preventivo de la máquina eléctrica de corriente continua (CC) recoge los resultados, modificaciones e incidencias detectadas y corregidas siguiendo el protocolo establecido (atendiendo a las características eléctricas – resistencia de devanados, tensiones e inten- sidades en el inducido e inductor, potencia, aislamientos, rigidez dieléctrica– y físicas –estado del colector y escobillas, cojinetes, temperatura, fijaciones, conexiones, vibraciones, refrigeración, pintura–). – Ante una avería en la máquina eléctrica de CC, se diagnostica la causa de la misma, mediante la aplicación de un procedimiento sistemático previamente establecido y uti- lizando las herramientas e instrumentos oportunos. – Las características constructivas de la máquina eléctrica de CC averiada (esquemas de conexiones, tipo y características del bobinado, diámetro del hilo, despiece mecánico) se obtienen con detalle en el proceso de desmonte y se recogen en el documento adecuado. – Las operaciones necesarias para la reparación de la máquina de CC (acopio de materiales, preparación de máquinas y herramientas, elaboración de las bobinas, aislamientos y barnizados, montaje, cone- xiones y acabados) se realizan en el tiempo y con la calidad adecuadas. – Los resultados obtenidos en las pruebas y ensayos normalizados, tanto en vacío como en carga, se corresponden con los parámetros indicados en la placa de características de la máquina eléctrica de Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 10 © ITES-PARANINFO 3. Capacidades terminales y criterios de evaluación En este apartado se describen las capacidades terminales y sus correspondientes criterios de evaluación, correspondientes al Real Decreto del título, a partir de las realizaciones planteadas en el apartado anterior. El título profesional y por tanto las competencias que adquieren los alumnos que realizan este ciclo formativo está basado en la suma de las diferentes capacidades terminales que se adquieren con cada uno de los módulos que forman el ciclo formativo. Las capacidades terminales del módulo Mantenimiento de Máquinas Eléctricas, así como sus correspondientes criterios de evaluación, según el Real Decreto del currículo publicado en el B.O.E. son: CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN Realizar las operaciones necesarias para la construcción de pequeños transformadores monofásicos y trifásicos. – Explicar la tipología y características de las averías típicas que se producen en los transformadores monofásicos y trifásicos. – Describir las técnicas generales y los medios específicos utilizados para la construcción de transformadores monofásicos y trifásicos. – Describir el proceso general y sistemático utilizado para la construcción de pequeños transformadores monofásicos y trifásicos. – Explicar los tipos, características y parámetros fundamentales (número de espiras por voltio, relación de transformación, tensión de cortocircuito, tipo de conexionado...) de los transformadores monofásicos y trifásicos. – Enumerar los tipos de ensayos normalizados más habituales que se realizan en la construcción de pequeños transformadores monofásicos y trifásicos. – En un caso práctico de construcción de un transformador trifásico de baja potencia: Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 11 CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN • Interpretar la documentación técnica (planos, esquemas, lista de materiales) correspondiente al transformador que hay que fabricar, relacionando los símbolos y representaciones gráficas con los elementos y procedimientos que se van a utilizar. • Acopiar los materiales necesarios para la construcción del transformador, siguiendo las especificaciones de la documentación técnica. • Escoger las herramientas y medios de producción necesarios para la construcción del transformador. • Realizar el plan de montaje del transformador atendiendo a las características constructivas del mismo y a la disponibilidad de medios y materiales. • Realizar la construcción de los núcleos magnéticos y de las bobinas con las carac- terísticas documentadas y aplicando procedimientos normalizados. • Realizar el ensamblaje de bobinas y núcleos magnéticos de acuerdo con los planos y/o croquis constructivos, respetando las normas de seguridad personal y de los medios y materiales utilizados. • Realizar los conexionados y bornes terminales de acuerdo con la documentación técnica del transformador. • Realizar los ensayos normalizados para pruebas de transformadores utilizando los instrumentos y medios apropiados, respetando las normas de seguridad personal y de los medios y materiales utilizados, recogiendo en el documento oportuno los datos requeridos, realizando cuando sea conveniente la representación gráfica de los parámetros característicos del transformador (relación de Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 12 © ITES-PARANINFO CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN transformación, corriente de cortocircuito...). Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 15 CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN medidas…). Diagnosticar averías en las máquinas eléctricas de corriente alterna (CA) monofásicas y trifásicas de pequeña potencia y realizar las operaciones necesarias para el mantenimiento de las mismas. – Explicar la tipología y características de las averías típicas que se producen en las máquinas de CA (generadores y motores) y especificar los elementos responsables de las mismas (cojinetes, escobillas, colectores, anillos rozantes...). – Describir el proceso general y sistemático utilizado para el diagnóstico y reparación de averías en máquinas eléctricas de CA. – Describir las técnicas generales y los medios específicos (lámpara de prueba, brújula, “zumbador”...) utilizados para la localización de averías típicas en máquinas de CA. – Explicar los tipos, características y parámetros fundamentales (polos, fases, espiras, bobinas...) de los bobinados utilizados en las máquinas eléctricas de CA (monofásicas y trifásicas). – Enumerar y describir los tipos de ensayos normalizados que se realizan después de reparar las máquinas eléctricas de CA, indicando las magnitudes y parámetros principales que se deben controlar. – En los dos casos prácticos, simulados o rea- les, que se indican a continuación: avería en un motor monofásico de inducción y avería en un motor trifásico de inducción: • Identificar los síntomas de la avería caracterizándola por los efectos detectados en la máquina, realizando las pruebas y operaciones oportunas. • Realizar al menos una hipótesis de la causa posible de la avería, explicando la Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 16 © ITES-PARANINFO CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN relación existente entre los efectos detectados y la posible causa propuesta. • Realizar un plan de intervención para la detección de la causa posible de la avería. • Desmontar la máquina, utilizando las herramientas adecuadas y realizando los croquis y operaciones necesarios para el montaje posterior. • Especificar por escrito las operaciones de mecanizado y ajuste que hay que realizar en los elementos mecánicos (ejes, colectores...) de la máquina eléctrica. • Obtener el esquema del bobinado de la máquina, identificando el tipo y caracterís- ticas del mismo. • Realizar las bobinas de la máquina, utilizando los medios y materiales necesarios (bobinadoras, moldes, hilos, barnices...), siguiendo los procedimientos normalizados. • Verificar los parámetros característicos de las bobinas (continuidad, aislamiento...) y realizar el marcaje de terminales. • Montar las bobinas en el núcleo magnético y realizar las conexiones oportunas. • Sustituir los elementos mecánicos deteriorados o fuera de tolerancia. • Realizar el montaje de la máquina utilizando los medios y herramientas apropiados. • Efectuar los ensayos normalizados, utilizando los instrumentos y máquinas apropiados, recogiendo los datos obtenidos en el documento correspondiente. • Verificar que los resultados obtenidos se ajustan a los parámetros indicados en la placa de características de la máquina o, en su caso, a las características Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 17 CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN especificadas. • Elaborar un informe-memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos usados, cálculos, medidas...). Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 20 © ITES-PARANINFO 6. Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno Cada una de las unidades didácticas o capítulos del libro está compuesta por los siguientes apartados: – Introducción. – Contenidos. – Objetivos. – Desarrollo de los contenidos. – Actividades, problemas o prácticas propuestas. 7. Distribución temporal de las unidades de trabajo Según se indicaba en el apartado 2 de esta guía, este módulo se imparte en el 2º curso del ciclo formativo y tiene una duración de 130 horas lectivas, a razón de 6 horas a la semana. La distribución de los tiempos o temporalización de las diferentes unidades o capítulos que forman el módulo es: Capítulo 1.- Introducción al taller de máquinas eléctricas ..................................... 3 horas Capítulo 2.- Construcción de transformadores eléctricos de pequeña potencia ..... 9 horas Capítulo 3.- Ensayo de transformadores eléctricos ................................................ 4 horas Capítulo 4.- Máquinas de corriente continua y sus bobinados ............................ 15 horas Capítulo 5.- Mantenimiento y reparación de máquinas eléctricas de CC ............ 18 horas Capítulo 6.- Ensayo de máquinas eléctricas de corriente continua ...................... 14 horas Capítulo 7.- Máquinas de corriente alterna y sus bobinados ............................... 18 horas Capítulo 8.- Mantenimiento y reparación de máquinas eléctricas de CA ............ 34 horas Capítulo 9.- Ensayo de máquinas eléctricas de corriente alterna ......................... 15 horas Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 21 8. Elementos curriculares o unidades de trabajo Los elementos curriculares que definen cada una de las unidades de trabajo o capítulos del libro son: Capítulo 1. Introducción al taller de máquinas eléctricas PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONOCIMIENTOS (CONTENIDOS SOPORTE) – Análisis del taller de máquinas eléctricas del centro educativo. – Clasificación del proceso de obtención de máquinas revisadas, reparadas, fabricadas y ensayadas. – Valoración de la importancia del mantenimiento preventivo y reparador, y del ensayo de las máquinas eléctricas. – Análisis comparativo entre los costes generales de reparación de una máquina y del producto nuevo. – Demostración de las principales técnicas, tecnologías y procesos aplicados en el mantenimiento, reparación y ensayo de máquinas eléctricas. – Aplicación de las normas establecidas para: • Interpretación de documentos. • Identificación del tipo y características de la máquina. • Comprensión y análisis de esquemas. • Técnicas aplicadas para el cálculo y diseño de esquemas. • Métodos mecánicos para el desmontaje/montaje de los elementos de las máquinas. • Identificación de los útiles, herramientas, aparatos eléctricos y máquinas que se utilizan en este taller. • Procedimiento para la recogida de datos y su posterior traslado a los informes correspondientes. 1.1. Máquinas auxiliares en el taller. 1.1.1. Taladradora. 1.1.2. Electro esmeriladora. 1.1.3. Bobinadora. 1.2. Herramientas auxiliares. 1.3. Horno de secado. 1.4. Aparatos de medidas mecánicas. 1.4.1. El calibre. 1.4.2. Micrómetro o palmer. 1.5. Aparatos de medidas eléctricas. 1.6. Máquinas eléctricas y elementos auxiliares para ensayos. 1.7. Simbología eléctrica más usada. 1.8. Equipo de máquinas para bobinar. 1.9. Materiales para bobinados. 1.10. Instalaciones eléctricas. 1.11. Normas de seguridad. 1.12. Actividades de taller propuestas. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 22 © ITES-PARANINFO PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONOCIMIENTOS (CONTENIDOS SOPORTE) – Análisis de las normas de seguridad que deben aplicarse en el mantenimiento, reparación y ensayo de las máquinas eléctricas; definiendo las principales causas de riesgo, los medios de protección y las actuaciones en caso de accidente. ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Realización de una visita didáctica al taller de máquinas eléctricas del centro educativo, explicando sus características, instalaciones y equipamiento. – Definición de los procesos y fases de trabajo en la fabricación, mantenimiento, reparación y ensayo de máquinas eléctricas. – Interpretación por medio de láminas, catálogos comerciales, máquinas disponibles en el taller..., de los distintos prototipos que pueden ser objeto de fabricación, mantenimiento, reparación y ensayo por parte de los alumnos. – Demostración de las diferencias más significativas entre las máquinas eléctricas convencionales y de experimentación. – Definición de las características propias de los materiales magnéticos, eléctricos y aislantes, utilizados en las máquinas eléctricas. – Manipulación generalizada de los aparatos mecánicos y eléctricos disponibles en el taller de máquinas eléctricas. – Evaluación de los riesgos propios de los trabajos del taller de máquinas eléctricas, relacionándolos con las causas mecánicas y eléctricas. – Aplicación de las normas de comportamiento y seguridad a seguir en el – Describir las características, instalaciones y equipamiento general del taller de máquinas eléctricas del centro educativo. – Explicar de forma generalizada los productos reparados, fabricados y ensayados en el taller de máquinas eléctricas. – Describir la secuencia y las fases de los procesos en el mantenimiento, reparación, fabricación y ensayo de máquinas eléctricas. – Enumerar los útiles, herramientas, aparatos de medida y maquinaria empleados en estos trabajos. – Identificar los hilos, aislantes, barnices y otros materiales propios que se utilizan en el taller de máquinas eléctricas. – Diferenciar las características de las máquinas eléctricas convencionales y de experimentación. – Valorar las operaciones de comprobación durante las fases del trabajo y de los resultados del ensayo final. – Describir las causas de riesgos más frecuentes que se presentan en el taller de máquinas eléctricas, las normas de seguridad y las actuaciones en caso de accidente. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 25 ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN para la construcción de un pequeño transformador. Aplicación de programas informáticos. – Definición de los materiales empleados en la fabricación de pequeños transformadores (materiales magnéticos, eléctricos, aislantes…) describiendo sus características y aplicaciones. – Demostración de los métodos de fabricación de elementos no disponibles (elementos de circuito magnético, fabricación de moldes y carretes...). – Planificación de la secuencia de las principales fases del trabajo (armado del núcleo, fabricación de bobinas, montajes, colocación de terminales...) describiendo cada una de ellas. – Aplicación de útiles y máquinas para la fabricación de pequeños transformadores. – Realización de la fabricación y montaje de un pequeño transformador, mediante los siguientes elementos: • Núcleo. Elementos de unión. • Fabricación de bobinas. Colocación de terminales. • Ensamblajes. Acabados. Barnizados. – Utilizando los medios apropiados (máquinas, herramientas, útiles...) que intervienen en cada caso, analizando sus características y modo de utilización. – Aplicación de los criterios de calidad establecidos para cada uno de los elementos, y del conjunto fabricado. – Aplicación de las normas de seguridad establecidas en la fabricación de pequeños transformadores. • Potencia. Secciones neta y geométrica del núcleo. • Inducción máxima. Flujo total. • Tensiones. Número de espiras del primario y secundario. • Densidades de corriente. Secciones/diá- metros de los conductores. • Dimensiones totales del núcleo y bobinas. – Explicar las distintas técnicas que se emplean en la fabricación y montaje de pequeños transformadores. – Reconocer el tipo y calidad de los distintos materiales y su aplicación adecuada para la construcción de pequeños transformadores. – Valorar los siguientes aspectos ante un transformador ya fabricado: • La construcción del núcleo y las bobinas ha sido correcta. • El sistema elegido para el montaje ha sido el adecuado. • Los terminales están bien conexionados. • El conjunto se atiene a las dimensiones establecidas. • El acabado se ha realizado correctamente. – Describir las normas de seguridad en la construcción y montaje de transformadores eléctricos de pequeña potencia. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 26 © ITES-PARANINFO Capítulo 3. Ensayo de transformadores eléctricos PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) – Análisis del protocolo de ensayo establecido para la obtención y verificación de los parámetros de un transformador eléctrico. – Análisis de la realización de los métodos para obtener: • Tensiones nominales del primario y secundario en la prueba de vacío y de carga. • Pérdidas en el circuito magnético mediante el ensayo de vacío. • Pérdidas en los circuitos eléctricos a través del ensayo de cortocircuito. • Medidas de temperatura en diferentes estados de funcionamiento. • Medidas de la resistencia de aislamiento. • Verificación de la rigidez dieléctrica del aceite refrigerante. – Determinación de las características (tipo, escala, precisión...) de los aparatos utilizados para la realización de los ensayos. – Planificación de la recogida de resultados obtenidos en los diferentes ensayos y su traslado al informe correspondiente. – Elaboración del cálculo del rendimiento del transformador con los datos obtenidos en los ensayos. – Definición de la secuencia racionalizada de los ensayos y de los métodos para la recogida de datos. – Identificación de las normas de seguridad en el ensayo de transformadores eléctricos. 3.1. Funcionamiento en vacío. 3.1.1. Pérdidas en el hierro. 3.1.2. Relación de transformación en vacío. 3.2. Ensayo de cortocircuito. 3.2.1. Pérdidas en el cobre. 3.2.2. Tensión de cortocircuito. 3.2.3. Impedancia, resistencia e inductancia de cortocircuito. 3.2.4. Intensidad máxima de cortocircuito. 3.2.5. Factor de potencia en cortocircuito. 3.2.6. Caída de tensión activa y reactiva. 3.3. Rendimiento. 3.4. Medidas de temperatura. 3.4.1. Calentamiento de un transformador. 3.4.2. Refrigeración de los transformadores. 3.5. Medidas de aislamiento y continuidad. 3.6. Ensayo de la rigidez dieléctrica del aceite. 3.7. Actividades de taller propuestas. 3.7.1. Ensayos de vacío. 3.7.1.1. Material recomendado para el ensayo de vacío. 3.7.2. Ensayo de cortocircuito. 3.7.2.1. Material recomendado pa- ra ensayo en cortocircuito. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 27 ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Análisis de la documentación para pruebas de ensayo de transformadores eléctricos. – Ejecución, a partir de la documentación técnica aportada, de los métodos de ensayo para obtener: • Tensiones en el primario y secundario. • Pérdidas en el circuito magnético. Ensayo de vacío. • Pérdidas en los circuitos eléctricos. Ensayo de cortocircuito. • Medidas de temperatura. • Medidas de aislamiento y continuidad. • Estado de la rigidez dieléctrica del aceite refrigerante. – Interpretación de las características (tipo, escala, precisión...) de los aparatos de medida necesarios para la realización de los ensayos de transformadores. – Realización de los ensayos normalizados indicados, utilizando los instrumentos y aparatos de medida apropiados. – Planificación de la recogida de los datos obtenidos para su correcto traslado al informe correspondiente. – Realización del cálculo del rendimiento del transformador, por el método de las pérdidas separadas, de acuerdo con los datos obtenidos en los ensayos. – Evaluación de la calidad de los medios y procedimientos utilizados: • Conexiones bien hechas. • Lecturas de aparatos de medida correctas. • Comprobación de operaciones de cálculo. – Aplicación de las normas de seguridad establecidas para el ensayo de transformadores eléctricos. – Describir el protocolo de ensayo de un transformador eléctrico. – Enumerar los procedimientos de ensayo para obtener: • Tensiones nominales del primario y secundario. • Pérdidas en el circuito magnético. • Pérdidas en los circuitos eléctricos. • Temperatura en vacío y con diferentes cargas. • Comprobación de la continuidad en los bobinados. • Medidas de aislamiento entre las bobinas y entre éstas y masa. • Rigidez dieléctrica del aceite refrigerante. – Reconocer el tipo, calidad y precisión de los aparatos empleados en los ensayos eléctricos. – Identificar los métodos para la recogida de datos y su traslado al informe correspondiente. – Enumerar los datos necesarios y fórmulas empleadas para el cálculo del rendimiento de un transformador por el método indirecto. – Explicar la teoría aplicada a los ensayos realizados, para obtener los datos resultantes de las pérdidas en el hierro y en el cobre. – Valorar la realización de los ensayos norma- lizados a los transformadores eléctricos y sus aplicaciones. – Describir las normas de seguridad en la realización de ensayos de transformadores eléctricos. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 30 © ITES-PARANINFO ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Definición y aplicación de los elementos que constituyen el circuito inducido de las máquinas eléctricas de CC. • Tipos de rotor. Características de las ranuras. Necesidad del colector. Explicación de la relación entre el número de ranuras y delgas. Secciones inducidas. • Características de las bobinas del rotor. Tipo de bobinado. – Resolución y definición a partir del número de polos, ranuras y secciones inducidas, los pasos del bobinado. • Observaciones a considerar si los bobinados son simples o múltiples, cruzados o sin cruzar. – Análisis de las diferencias y condiciones de los bobinados imbricados y ondulados y las dificultades de su ejecución. – Realización del cálculo de bobinados imbricados: • Aplicación de las variantes: simples, múltiples, cruzados y sin cruzar. – Elaboración del esquema en representación rectangular de un bobinado imbricado simple, sin cruzar. • Aplicación de los métodos para situar los polos, indicar el sentido de las corrientes y localizar las escobillas. • Secuencia del trazado del esquema. – Realización del cálculo de bobinados ondulados: • Aplicación de las condiciones y posibles soluciones. • Introducción en el cálculo de las variantes: simple, múltiple, cruzado y sin cruzar. – Elaboración del esquema en representación rectangular de un bobinado ondulado simple en serie: – Reconocer los elementos que constituyen el circuito del inducido de las máquinas de CC: • Explicar la función de cada uno de ellos. • Describir las posibles variantes. – Enumerar los datos necesarios y describir el procedimiento a seguir para realizar el cálculo del bobinado inducido de una máquina de CC: • Diferenciar los casos particulares de los distintos tipos de bobinados. – Relacionar las técnicas y métodos gráficos adecuados a las representaciones de estos bobinados. – Calcular y trazar el esquema del bobinado imbricado del inducido de una máquina de CC: • Enumerar las características y dificultades de estos bobinados. – Calcular y trazar el esquema del bobinado ondulado del inducido de una máquina de CC: • Enumerar las características y dificultades de estos bobinados. – Seleccionar las técnicas y métodos gráficos adecuados a las representaciones de estos bobinados. – Determinar, en los esquemas, los polos de la máquina, el sentido de las corrientes y la posición, número y polaridad de las esco- billas. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 31 ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN • Aplicación de los métodos para situar los polos, indicar el sentido de las corrientes y localizar las escobillas. • Realizar con los mismos datos un esquema circular simplificado. Capítulo 5. Mantenimiento y reparación de máquinas eléctricas de CC PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) – Análisis del programa de mantenimiento preventivo que se realiza a las máquinas eléctricas de corriente continua (CC). – Determinación de los procesos, útiles, herramientas, aparatos y máquinas utilizados en el mantenimiento preventivo. – Análisis secuencial del mantenimiento preventivo de una máquina eléctrica de CC: • Comprobación de los anclajes. Eliminación de vibraciones y ruidos. • Limpieza de los aislamientos eléctricos. Secado. Rebarnizado. • Pruebas de aislamiento y de continuidad de los circuitos. • Limpieza del colector. Estado y presión de las escobillas. • Revisión de los bornes y conexiones interiores. • Conservación de los cojinetes. Comprobación de la regularidad del entrehierro. – Análisis de las pruebas para la localización de averías, y sistemas de reparación en las máquinas eléctricas de CC: • Averías del circuito inductor: Descebado. Aislamiento defectuoso. Conexiones 5.1. Interpretación de los programas de mantenimiento de las máquinas de CC. 5.2. Útiles, aparatos y herramientas a utilizar en el mantenimiento preventivo de máquinas de CC. 5.3. Secuencia de operaciones que requiere el mantenimiento preventivo. 5.3.1. Análisis del estado general de la máquina. 5.3.2. Revisión de anclajes y elementos móviles. 5.3.3. Comprobación de circuitos. 5.3.3.1. Localización de derivaciones. 5.3.3.2. Localización de cortocircuitos. 5.3.3.3. Localización de interrupciones. 5.4. Rebobinado de inducidos de máquinas eléctricas de C.C. 5.4.1. Toma de datos al extraer el arrollamiento deteriorado. 5.4.1.1. Recomendaciones a tener en cuenta. 5.4.2. Aislamiento del núcleo. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 32 © ITES-PARANINFO PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) incorrectas. • Pérdida del entrehierro: Sustitución de cojinetes. Equilibrado del rotor. • Mal estado del colector: Rebaje de micas. Rectificación del colector. • Escobillas gastadas: Reposición. Ajuste del portaescobillas. • Bobina del inducido abierta: Inspección del colector. Sistemas de reparación. • Bobina del inducido en cortocircuito: Inspección del colector. Localización por “zumbador”. Sistemas de reparación. • Bobina del inducido derivada a masa: Localización con lámparas de prueba. Sistemas de reparación. – Elaboración del procedimiento para la reposición total del bobinado inducido de una máquina eléctrica de CC de pequeña potencia: • Análisis de las características constructivas del rotor y del tipo de bobinado. • Recogida de datos en el documento apropiado. • Operaciones de desbobinado y preparación de los elementos mecánicos (ranuras, eje, colector...). • Secuenciación de las operaciones para la reposición del bobinado (elección del hilo, elaboración/montaje de las bobinas, conexiones, operaciones de aislamiento, elección del tipo de barnizado). – Relación de útiles, herramientas y máquinas para realizar los trabajos mecánicos y eléctricos necesarios. – Identificación de las normas de seguridad en las operaciones de mantenimiento y reparación de las máquinas eléctricas de CC. 5.4.3. Bobinado del inducido. 5.4.4. Cierre de las ranuras. 5.4.5. Conexionado de las bobinas a las delgas del colector. 5.4.6. Zunchado del inducido. 5.4.6.1. Zunchado con cuerda. 5.4.6.2. Zunchado con alambre. 5.4.7. Comprobación eléctrica del inducido. 5.4.7.1. Prueba de cortocircuitos entre espiras y entre delgas. 5.4.7.2. Prueba de aislamiento. 5.4.7.3. Comprobación de la intensidad generada por cada bobina. 5.4.8. Impregnación y secado del inducido. 5.4.9. Torneado y rectificación de micas del colector. 5.4.10. Equilibrado mecánico del inducido. 5.5. Construcción de las bobinas polares. 5.5.1. Preparación del molde adecuado. 5.5.2. Ejecución de la bobina polar. 5.5.3. Conexionado de las bobinas polares. 5.5.4. Determinación de las polaridades. 5.6. Informe del trabajo realizado. 5.7. Normas de seguridad aplicables. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 35 PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) interpretación de los protocolos de ensayos normalizados que se aplican a las máquinas eléctricas de CC. – Determinación de las reglas para identificar el tipo, simbología, características y bornes de las máquinas eléctricas de CC. – Análisis de las pérdidas y rendimiento de las máquinas eléctricas de CC: • Clasificación y determinación de las pérdidas. • Ensayo de la resistencia de aislamiento. • Métodos para la medición de temperaturas de funcionamiento. • Determinación del rendimiento. – Planificación de los ensayos normalizados que se practican en los generadores de CC: • Determinación de la característica de vacío. • Determinación de la característica en carga. • Determinación de la característica de regulación. • Determinación de la característica exterior e interior. • Determinación del rendimiento: Analizando el objeto del ensayo, interpretando las curvas de los diferentes tipos de generadores y recogiendo y trasladando los datos al informe correspondiente. – Planificación de los ensayos normalizados que se practican a los motores de CC: • Determinación de la característica de velocidad. • Determinación de la característica del par motor. • Determinación del rendimiento: Analizando el objeto del ensayo, interpretando las curvas de los diferentes tipos de motores y recogiendo y tras- ladando los datos al informe corres- 6.2.2.1. Ensayo de vacío de la dinamo de excitación independiente. 6.2.3. Material recomendado para el ensayo de vacío. 6.2.4. Características de carga. 6.2.4.1. Ensayo de carga de la dinamo de excitación independiente. 6.2.5. Material recomendado para el ensayo de carga. 6.2.6. Estabilidad de una máquina con excitación independiente. 6.3. Dinamos autoexcitadas. 6.3.1. Principio de autoexcitación. 6.3.2. Condiciones de cebado. 6.3.3. Comprobación práctica. 6.4. Funcionamiento de la dinamo de excitación serie. 6.4.1. Puesta en marcha de la dinamo serie. 6.4.2. Características de vacío. 6.4.3. Características de carga. 6.4.3.1. Ensayo de carga de la dinamo serie. 6.4.4. Material recomendado para el ensayo en carga de la máquina serie. 6.4.5. Estabilidad de una máquina serie. 6.5. Dinamo de excitación shunt. 6.5.1. Puesta en marcha de la dinamo shunt. 6.5.2. Características de vacío. 6.5.2.1. Ensayo de vacío. 6.5.3. Materiales recomendados para los ensayos de vacío y carga. 6.5.4. Características de carga. 6.5.4.1. Ensayo de carga de la Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 36 © ITES-PARANINFO PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) ladando los datos al informe corres- pondiente. – Identificación de las normas de seguridad que deben aplicarse en los ensayos de máquinas eléctricas de CC. dinamo shunt. 6.5.5. Estabilidad de una máquina shunt. 6.6. Características de regulación para la dinamo de excitación shunt. 6.6.1. Cálculos del reóstato de campo R1. 6.6.1.1. Ensayo para obtener las características de regulación. 6.7. Motor de corriente continua. 6.7.1. Características de velocidad en los motores serie, shunt y compound. 6.7.1.1. Variación del flujo inductor. 6.7.1.2. Variación de la velocidad al cambiar el valor de tensión aplicada. 6.7.1.3. Ensayos de regulación de velocidad en los motores de c.c. 6.7.2. Material recomendado para el ensayo de regulación de velocidad. 6.7.3. Características de par motor en los motores shunt y serie. 6.7.3.1. Motor shunt. Par motor. 6.7.3.2. Motor serie. Par motor. 6.7.3.3. Ensayo para trazar la curva de par motor. 6.7.4. Material recomendado para el ensayo de par motor. 6.8. Cambios de temperatura en las máquinas. 6.8.1. Calentamiento de las máquinas de c.c. 6.9. Informe de los ensayos realizados. 6.10. Normas de seguridad aplicables. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 37 ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Definición de la planificación de los ensayos de las máquinas eléctricas de corriente continua (CC), interpretando el tipo, manipulando los aparatos a utilizar, definiendo las etapas, analizando las operaciones y aplicando las técnicas apropiadas para la recogida de datos. – Interpretación de los protocolos de ensayo normalizado, destinados a las máquinas eléctricas de CC. – Aplicación de las normas para la identificación del tipo, simbología, características y bornes de las máquinas eléctricas de CC. – Realización de las pruebas para determinar las pérdidas y el rendimiento de las máquinas eléctricas de CC, registrando: • Pérdidas constantes, en la excitación y debidas a la intensidad. • Valores de la temperatura de la máquina. • Resistencia de aislamiento. • Rendimiento. – Ejecución de los ensayos normalizados que se efectúan a los generadores de CC, seleccionando las máquinas, realizando los montajes, instalando los aparatos necesarios, efectuando las conexiones precisas, vigilando las constantes y tomando y registrando los datos correspondientes para obtener: • Característica de vacío de una dinamo derivación. • Característica exterior de una dinamo con excitación independiente y en derivación. • Característica de regulación de una dinamo derivación. – Describir los protocolos de ensayo de las máquinas eléctricas de corriente continua (CC), distinguiendo el tipo, justificando los aparatos a utilizar, enumerando las operaciones y clasificando los datos recogidos para su traslado al informe correspondiente. – Justificar los informes y protocolos de ensayo que se aplican a las máquinas de CC. – Reconocer las normas para identificar los tipos, simbología, características de excitación, forma de conexión y bornes correspondientes de las máquinas eléctricas de CC. – Enumerar los métodos para determinar las pérdidas y rendimiento de las máquinas eléctricas de CC. – Explicar los procedimientos empleados en los ensayos de generadores de CC, para la determinación de: • Característica de vacío. • Característica exterior. • Característica de regulación. – Explicar los procedimientos empleados en los ensayos de motores de CC para la determinación de: • Característica de velocidad. • Característica del par motor. – Identificar las máquinas, seleccionar los aparatos empleados y verificar las conexiones de cada uno de los ensayos descritos. – Evaluar los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y pruebas, trasladando los datos al informe-memoria Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 40 © ITES-PARANINFO PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) excéntricos: • Tipos de cabezas de las bobinas. • Formación de grupos de bobinas. Sistemas de conexión. • Conexión de los grupos de bobinas de una fase. – Determinación de las relaciones más importantes de los bobinados de CA: • Número de ranuras, polos y fases. • Bobinas y capas por ranuras. • Número de bobinas por grupos. • Número de grupos por fase. – Determinación de los principios y extremos de las fases: • Desfases de los principios de fase. Bobinados monofásicos y trifásicos. Traducción a las ranuras correspondientes. • Composición de los cuadros de principio de fase. • Elección de los principios más adecuados. – Análisis del proceso de cálculo de los bobinados concéntricos de CA: • Condiciones de estos bobinados. Posibilidad de realización. Datos necesarios para el cálculo. • Número de bobinas por grupo y grupos de bobinas por fase. • Amplitud del grupo y ancho de bobina. • Elección de los principios de fase. – Realización del esquema de un bobinado concéntrico: • Indicación de los extremos de las fases, sentidos de las corrientes y formación de los polos. 7.2.5. En función del número de grupos por fase. 7.2.6. En función del número de haces activos por ranura. 7.3. Cálculo de los bobinados concéntricos trifásicos. 7.3.1. Datos necesarios. 7.3.2. Posibilidad de ejecución. 7.3.3. Número de grupos del bobinado. 7.3.4. Número de bobinas por grupo. 7.3.5. Número de ranuras por polo y fase. 7.3.6. Amplitud de grupos. 7.3.7. Paso de principios. 7.3.8. Tabla de principios. 7.4. Velocidad de los motores eléctricos de CA. 7.5. Ejemplos resueltos de bobinados concéntricos trifásicos. 7.6. Bobinados de motores monofásicos con circuito de arranque. 7.6.1. Bobinados monofásicos separados. 7.6.1.1. Número de bobinas por grupo del devanado principal. 7.6.1.2. Amplitud de grupos del devanado principal. 7.6.1.3. Número de bobinas por grupo del devanado auxiliar. 7.6.1.4. Amplitud de grupo del devanado auxiliar. 7.6.1.5. Paso de ciclo. 7.6.1.6. Paso de principios. 7.6.1.7. Tabla de principios. 7.6.2. Bobinados monofásicos superpuestos. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 41 PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) los polos. – Análisis de las diferencias entre los bobinados excéntricos y los concéntricos: • Bobinados excéntricos enteros y fraccionados. Generalidades. • Condiciones de los bobinados excéntricos enteros a una y dos capas. – Análisis del proceso de cálculo de los bobinados excéntricos de CA: • Condiciones de estos bobinados. Posibilidades de realización. Datos necesarios para el cálculo. • Ancho de bobina. Posibilidades de variación. • Número de bobinas por grupo y de grupos por fase. • Elección de los principios de fase. – Realización del esquema de un bobinado excéntrico a una capa y de otro a doble capa: • Indicación de los extremos de las fases, sentido de las corrientes y formación de los polos. – Identificación de las características diferenciadoras de los bobinados excéntricos fraccionarios. Aplicaciones. – Análisis de los bobinados ondulados de CA. Características especiales. Aplicaciones. 7.6.2.1. Bobinas por grupo y amplitud del bobinado principal. 7.6.2.2. Bobinas por grupo y amplitud del bobinado auxiliar. 7.6.2.3. Tabla de principios. 7.7. Ejemplos resueltos bobinados monofásicos. 7.8. Bobinados excéntricos. 7.8.1. Bobinados enteros y fraccionarios. 7.8.2. Bobinados imbricados enteros de una capa. 7.8.2.1. Cálculos para realizar el esquema de un bobinado imbricado de una capa. 7.8.3. Bobinados imbricados enteros de dos capas. 7.8.3.1. Cálculos para realizar el esquema de un bobinado imbricado de dos capas. 7.9. Ejemplos resueltos de los bobinados excéntricos de una y dos capas. 7.10. Bobinados ondulados de corriente alterna. 7.10.1. Bobinados ondulados enteros y fraccionarios. 7.10.2. Cálculos necesarios para hacer el esquema de un bobinado ondulado. 7.11. Ejemplos resueltos de bobinados ondulados trifásicos. 7.12. Placa de bornas de una máquina de CA. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 42 © ITES-PARANINFO ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Definición y aplicación de los elementos del circuito inductor de las máquinas eléctricas de corriente alterna (CA). – Análisis de las funciones que realiza el circuito inductor: • Diferencias entre generadores y motores. – Definición y aplicación de los elementos que constituyen el circuito inducido de los motores de CA: • Tipos de rotor. – Resolución y definición a partir del tipo de bobinado, número de polos, ranuras, capas y fases, de los siguientes datos: • Ancho de la bobina y número de bobinas por grupo. • Número de grupos por fase. Tipo de conexión de los grupos. • Principios de fase. – Análisis de las diferencias y condiciones de los bobinados concéntricos, y los excéntricos a una o dos capas: • Características peculiares de los concéntricos. • Condiciones del ancho de bobina en los excéntricos. – Realización del cálculo de bobinados concéntricos de CA: • Trifásicos bipolares y multipolares. • Monofásicos con bobinado auxiliar. – Elaboración del esquema de representación de los siguientes bobinados concéntricos: • Trifásico. Bipolar y multipolar. • Monofásico. Bobinado principal y auxiliar. – Reconocer los elementos que componen el circuito inductor de las máquinas eléctricas de corriente alterna (CA): • Explicar la función de cada uno de ellos. • Describir las variantes en los generadores y motores síncronos y asíncronos. – Reconocer los elementos que constituyen el circuito inducido de los motores de CA: • Rotores en cortocircuito. Tipos de jaulas. • Rotores bobinados. Características. – Enumerar los datos necesarios y el procedimiento a seguir para realizar el cálculo del bobinado inductor de un motor de CA: • Diferenciar los distintos tipos de bobinas. • Relacionar los casos particulares. – Describir el proceso y realizar el cálculo de los bobinados concéntricos de CA: • Trifásicos bipolares y multipolares. • Monofásico con bobinado auxiliar. – Seleccionar las técnicas y métodos gráficos adecuados a las representaciones de estos bobinados. – Deducir y trazar el esquema de los bobinados concéntricos monofásicos y trifásicos. – Calcular los siguientes tipos de bobinados excéntricos de CA: • Excéntricos enteros a una capa. • Excéntricos enteros a doble capa. • Excéntricos fraccionarios simétricos. – Seleccionar las técnicas y métodos gráficos adecuados a las representaciones de estos bobinados. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 45 PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) • Conexiones defectuosas entre las bobinas y entre los grupos de bobinas. Efectos que origina. Localización y reparación. • Averías por falta de una fase. Efectos que origina. Sistemas de reparación. • Averías de los rotores en cortocircuito y bobinados. Métodos de localización y reparación. – Elaboración del procedimiento para la reposición total del bobinado estatórico de los siguientes tipos de motores de corriente alterna de pequeña/mediana potencia: Motor monofásico con bobinado de arranque. Motor trifásico con bobinado a una capa. Motor trifásico con bobinado a dos capas. • Análisis de las características constructivas del estator y tipo de bobinado. • Recogida de datos en el documento apropiado. • Operaciones de desbobinado. Limpieza y aislamiento de las ranuras. • Secuenciación de las operaciones para la reposición del bobinado (elección del hilo; elaboración de las bobinas preformadas; colocación en las ranuras; conexión de las bobinas, grupos y fases; operaciones de aislamiento; sujeción de cabezas; barnizado de soporte...). – Relación de útiles, herramientas y máquinas para realizar los trabajos necesarios de rebobinado. – Determinación del cambio de tensión o el número de polos de un motor de CA. Verificación de los resultados. Condiciones que aconsejan estos cambios. – Planificación de las normas de seguridad en las operaciones de mantenimiento y reparación de las máquinas eléctricas velocidad. 8.6.1. Cambios de tensión. 8.6.2. Cambio de frecuencia y velocidad a tensión constante. 8.7. Normas de seguridad aplicables. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 46 © ITES-PARANINFO PROCEDIMIENTOS (CONTENIDOS ORGANIZADORES) CONCEPTOS (CONTENIDOS SOPORTE) rotativas de CA. ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN – Interpretación de los programas generales de mantenimiento preventivo que se aplican a las máquinas eléctricas de corriente alterna (CA). – Definición de los procesos y aplicaciones de los útiles, herramientas, aparatos y máquinas que se utilizan en el mantenimiento preventivo. – Planificación sobre un motor convencional de CA, de la secuencia de las operaciones que requiere el mantenimiento preventivo: • Análisis del estado general del motor. • Revisión del anclaje y elementos móviles. • Pruebas de aislamiento y temperaturas de funcionamiento. • Consumo de corriente en vacío y con carga. • Estado y funcionamiento de los elementos desconectadores, si los tiene. • Normas para el traslado de las operaciones realizadas al informe correspondiente. – Aplicación de las técnicas para la localización de averías –en el caso práctico de un motor de CA con desperfectos– hasta determinar los elementos afectados y planificar su reparación. – Realización de las siguientes operaciones de reparación en los estatores de máquinas de CA: • Resolver averías en bobinas abiertas, en cortocircuito y derivadas a masa. – Realización de la reposición total del bobinado del estator de, al menos, los – Describir los programas de mantenimiento preventivo que se aplican a las máquinas eléctricas de corriente alterna (CA). – Identificar los procesos y operaciones, y enumerar los útiles, herramientas, aparatos y máquinas que se requieren para el mantenimiento preventivo. – Explicar ante un motor convencional de CA las operaciones de mantenimiento preventivo que deben realizarse en: • Elementos de fijación del estator y del eje del motor. • Sistemas de aislamiento y ventilación. • Elementos fijos del circuito eléctrico. • Desconectadores y anillos rozantes si los tuviera. – En el caso práctico de un motor de CA averiado, descubrir la causa, identificar la avería, describir el proceso de reparación y enumerar los útiles, herramientas y aparatos necesarios para su correcta reparación. – En el caso práctico de la reposición total del bobinado del estator de los siguientes tipos de motores de CA de pequeña potencia: Motor monofásico con bobinado auxiliar. Motor trifásico con bobinado a una capa. Motor trifásico con bobinado a dos capas. • Explicar el proceso de recogida de datos del inductor. • Seleccionar los métodos para el desbobinado del estator. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 47 ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN siguientes tipos de motores de CA de pequeña potencia: • Motor monofásico con bobinado de arranque. • Motor trifásico con bobinado a una capa. • Motor trifásico con bobinado a dos capas. Actuando en los tres casos con el siguiente procedimiento: • Recogida de las características del estator. • Desbobinado –si procede– del motor. • Definición del bobinado a realizar. • Preparación y aislamiento de las ranuras. • Formación de las bobinas y su colocación posterior. • Conexión de bobinas y grupos. • Aplicación de métodos para sujeción de las cabezas. • Aislamiento entre fases y barnizado final. • Elaboración de un informe detallado de las operaciones realizadas, material empleado, herramientas y máquinas utilizadas; así como el tiempo empleado en cada una de las operaciones. – Resolución mediante los cálculos correspondientes del cambio de tensión o del número de polos de un motor trifásico de CA. – Aplicación de las normas de seguridad en los trabajos de mantenimiento y reparación de las máquinas eléctricas de CA. • Relacionar las operaciones para el aislamiento de las ranuras. • Describir los métodos para la fabricación y posterior montaje de las bobinas. • Considerar las operaciones de aislamiento de terminales y de los métodos de conexión de bobinas y grupos. • Decidir la forma de sujeción de las cabezas de las bobinas y el tipo de aislamiento entre las fases. • Determinar los tipos de herramientas utilizadas y la preparación de las máquinas de bobinar. – Describir el proceso de cálculo para el cambio de tensión o el número de polos en un motor trifásico de CA. – Realizar un informe-memoria del mantenimiento/reparación efectuado, describiendo el proceso seguido, enumerando los medios y materiales utilizados, y determinando el tiempo empleado en cada una de las operaciones. – Enumerar los riesgos y normas de seguridad que deben aplicarse en el mantenimiento y reparación de las máquinas eléctricas de CA. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 50 © ITES-PARANINFO ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN simbología empleada y determinación de las características. – Ejecución de los ensayos normalizados que se realizan a los generadores de CA: • Definiendo la velocidad sincrónica. • Probando el generador síncrono con marcha en vacío y representando la curva correspondiente. • Aplicando diferentes tipos de carga al generador síncrono y regulando la corriente de excitación para obtener las curvas características. • Probando la secuencia de fases. – Ejecución de los ensayos que se realizan al motor síncrono: • Aplicando los métodos para la puesta en marcha. • Produciendo la sobreexcitación al motor en vacío, para conseguir absorber corriente capacitiva. • Realizando operaciones de regulación del motor con funcionamiento a diferentes cargas. – Ejecución de los ensayos de los motores asíncronos: • Evaluando los métodos de arranque de los motores trifásicos con rotor de jaula y rotor bobinado. • Definiendo el deslizamiento absoluto y relativo. • Probando el motor en vacío y con carga, registrando y analizando los datos obtenidos. • Experimentando los cambios de temperatura del motor en diferentes estados. – Redacción del informe-memoria correspondiente al ensayo realizado, registrando los métodos, analizando las características de potencia, tensión, intensidad, revoluciones, rendimiento y factor de potencia. – Explicar los métodos empleados en los ensayos de generadores de CA: • Determinando la velocidad sincrónica. • Describiendo las características del generador síncrono funcionando en vacío y con carga, y evaluando los resultados obtenidos. • Reconociendo el tipo de carga aplicada al generador y ajustando la corriente de excitación para conseguir la curva característica. • Verificando la secuencia de fases. – Explicar los procedimientos empleados en el ensayo del motor síncrono: • Describiendo el procedimiento para la puesta en marcha. • Relacionando el aumento de la sobreexcitación con la absorción de corriente capacitiva. • Enumerando las operaciones de regulación del motor a diferentes cargas. – Explicar los ensayos realizados a los motores asíncronos: • Enumerando las ventajas e inconvenientes de los métodos de arranque en los diferentes tipos de motores. • Valorando las características de la curva representativa de las variables del motor en vacío y con carga. • Verificando la temperatura de funcionamiento. – Realizar un informe-memoria correspondiente al ensayo efectuado, describiendo el proceso seguido, enumerando los medios utilizados, Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 51 ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACIÓN registrando los métodos, analizando las pruebas y recogiendo los datos en el documento apropiado. – Aplicación de las normas de seguridad establecidas en los ensayos realizados. explicando los esquemas, analizando las pruebas y clasificando los datos en el documento apropiado. – Enumerar las normas de seguridad que se deben aplicar en los ensayos de las máquinas eléctricas rotativas de CA. 9. Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas Las actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas que se plantean en el libro son un modelo indicativo de lo que los profesores pueden plantear o proponer como aplicación o desarrollo de los temas tratados en cada capítulo, siendo el profesor el que mejor conoce las necesidades y los recursos de sus alumnos y por lo tanto el que debe elaborar y proponer las acciones más convenientes. Capítulo 1 1. Describe los circuitos eléctricos con que cuenta el taller. 2. Describe cada una de las máquinas auxiliares que tiene este taller. 3. Relaciona y describe las máquinas para ensayos, existentes en el taller de máquinas. 4. Relaciona los aparatos de medidas eléctricas y explica qué mide cada uno. 5. Los aparatos de medidas mecánicas nos sirven para... 6. Escribe todo lo que sepas sobre materiales aislantes. 7. Relaciona el contenido del armario de herramientas. 8. Explica en qué se diferencian a simple vista las máquinas de c.c. y las de c.a. 9. Dibuja los símbolos que recuerdas de los aparatos de medidas eléctricas e indica su significado. 10. Mide el espesor de una chapa de transformador apreciando centésimas. Capítulo 2 1. Define las partes de un transformador. 2. Explica las diferencias existentes entre transformador y autotransformador. 3. ¿Cuál es la razón por la que se dice que los transformadores sólo funcionan con corriente alterna? 4. ¿Por qué se dice que los transformadores son máquinas estáticas? Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 52 © ITES-PARANINFO 5. La f.e.m. en los transformadores es proporcional a... 6. Calcular analíticamente un transformador para 220/24 V y 6 A. 7. Calcular el transformador del ejercicio anterior mediante ábacos. 8. Relaciona por orden de ejecución los pasos a seguir para hacer el rebobinado del transformador o del autotransformador. 9. La sección del núcleo de un transformador es directamente proporcional a… 10. ¿Cuáles son las pruebas que se deben hacer a los pequeños transformadores antes y después de estar totalmente terminados? Capítulo 3 1. Explica para qué se hace un ensayo a un transformador. 2. ¿Qué tipo de pérdidas se producen en un transformador? 3. ¿Cuáles son las pérdidas que se producen en el circuito eléctrico? 4. El ensayo de vacío nos proporciona las pérdidas en el circuito… 5. ¿Con qué aparato se mide la intensidad de cortocircuito? 6. La clase del aparato de medida es importante. ¿Qué clase es mejor: 1, 1,5, 0,5? 7. ¿Cómo se llama el aparato de medida que nos da la resistencia de aislamiento? 8. Diseña un dossier para recoger todos los datos importantes de las pruebas realizadas a un transformador. 9. Comprueba la reglamentación que afecta a los transformadores separadores de circuitos (MIE BT 035). Haz un resumen. 10. Enumera algunas normas de seguridad a tener en cuenta en los ensayos de transformadores. Capítulo 4 1. Relaciona las partes principales de una máquina de c.c. 2. Explica la función que realiza cada una de las partes de la máquina de c.c. 3. ¿Cuáles son los posibles tipos de bobinados que puede llevar un inducido? 4. ¿Qué datos son necesarios para calcular un bobinado inducido? 5. Explica la diferencia existente entre un bobinado inducido imbricado y uno ondulado. 6. Calcular y dibujar el esquema del bobinado imbricado necesario, para un inducido de: K = 20, 2p = 4, U = 1, no cruzado y ponerle conexiones equipotenciales de 1ª clase. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 55 Capítulo 7 1. Define las partes de un motor de corriente alterna. 2. Explica las diferencias entre motor y generador de c.a. 3. Tipos de inducidos que puede tener un motor trifásico. 4. Calcular el número de polos que tendrán los siguientes motores: Motor 1.- 2 CV, 220 V, trifásico, 1.500 r.p.m., 50 Hz. Motor 2.- 1 CV, 220 V, monofásico, 3.000 r.p.m., 50 Hz. 5. Calcular y dibujar el bobinado cuyos datos son K = 24, q = 3, r.p.m. = 3.000, conexión por polos. 6. Calcular y dibujar el bobinado cuyos datos son K = 18, 2p = 4, q = 1, conexión por polos consecuentes. 7. Dibujar el esquema del bobinado cuyos datos son K = 24, 2p = 4, q = 1, conexión por polos superpuestos. 8. Calcular y dibujar el bobinado cuyos datos son K = 18, 2p = 2, q = 3, imbricado de dos capas. 9. Explica las diferencias entre un devanado concéntrico y uno imbricado. 10. ¿Qué es un devanado superpuesto? Capítulo 8 1. Explica en breves palabras el significado de mantenimiento preventivo. 2. Escribe todo lo que sepas sobre el tacómetro. 3. ¿Para qué sirven los aislantes en las máquinas de c.a.? 4. ¿Cómo se llaman las herramientas que nos permiten sacar los rodamientos de las máquinas? 5. Explica cómo se localizan los cortocircuitos en los devanados. 6. ¿Cómo se puede saber qué bobina está abierta? 7. Enumera los pasos más importantes a dar para hacer un rebobinado. 8. Relaciona todos los pasos previos antes de decidir hacer un rebobinado. 9. ¿Cómo se hace el barnizado de un devanado de una máquina de c.a.? 10. Relaciona algunas normas de seguridad, a tu juicio importantes, que se han de observar en el taller de máquinas. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 56 © ITES-PARANINFO Capítulo 9 1. Dibujar la placa de bornas de un alternador con sus circuitos y letras correspondientes. 2. Describe las tres partes fundamentales de un alternador. 3. ¿Qué significa velocidad de sincronismo y cómo se calcula? 4. ¿Cuál es la fórmula que ha de aplicarse para calcular la potencia generada por un alternador, conectado en triángulo? 5. La corriente empleada en el circuito de excitación del alternador, es ¿c.a. o c.c.? 6. El sincronoscopio tiene como función… 7. Explica cómo realizar el ensayo de vacío del alternador. 8. ¿Cómo se calcula el rendimiento del estator en los motores asíncronos? 9. El factor de potencia para distintas cargas en el motor asíncrono se calcula por la expresión… 10. Dibuja el esquema de conexiones a realizar para hacer el ensayo en carga del motor asíncrono trifásico. 10. Material didáctico (material y equipos didácticos) En primer lugar debemos considerar el libro de Mantenimiento de Máquinas Eléctricas como el primer material didáctico con el que cuentan el profesor y el alumno para el aprendizaje, ya que el módulo es ya de por sí complicado para la localización y utilización de material didáctico que nos ayude a desarrollar las clases. El libro se ha diseñado pensando en ello y se ha procurado ilustrar profusamente incluyéndose en él 208 figuras, esquemas y planos, 57 tablas y cuadros, etc., que facilitan la localización y comprensión de las diferentes partes de las máquinas eléctricas. Desde el punto de vista práctico, el material didáctico de apoyo más idóneo para impartir las clases comprende: • Muestras de los elementos de que constan las máquinas. • Catálogos de fabricantes. • Material gráfico o soportes informáticos facilitados por las casas comerciales. • Reglamento electrotécnico de baja tensión. • Vídeos y diapositivas adquiridas a empresas. Guía didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas © ITES-PARANINFO 57 • Vídeos y material gráfico realizado por parte de alumnos o profesores, etc. • Equipo básico del MEC para el desarrollo del módulo. Los materiales que pueden ser de más utilidad para las necesidades específicas de las prácticas docentes de este módulo en el taller, y que vienen descritas en el libro del Ministerio sobre los Ciclos Formativos de Formación Profesional, en el apartado Dominio Profesional (equipos, materiales, información, procesos, etc.), son los que después intervienen en los sistemas productivos, por lo que los reproducimos a continuación dada su importancia: Medios: Herramientas manuales para trabajos eléctricos (pelacables, tenazas de presión…). Herramientas manuales para trabajos mecánicos (alicates, destornilladores, llaves inglesas, fijas, gatos mecánicos, martillos…). Instrumentos de medida y prueba (óhmetro, voltímetro, amperímetro, vatímetro, polímetro, pinzas amperimétrica y vatimétrica, fasímetro, medidor de aislamiento, telurómetro, brújula, lámparas de prueba serie y paralelo, “zumbador”…). Instrumentos de medida mecánicos (calibre, tornillo micrométrico…). Máquinas para bobinado de máquinas eléctricas y accesorios. Bancos de ensayo de máquinas eléctricas. Instrumentos (manuales o informáticos) para el diseño de pequeños y medios transformadores eléctricos. Materiales: Hilos y pletinas. Barnices. Materiales aislantes. Materiales ferromagnéticos. Elementos de conexionado. Refrigerantes líquidos. Información técnica: Esquemas de bobinados de máquinas eléctricas. Planos mecánicos de despiece de máquinas eléctricas. Procedimientos normalizados para ensayos de máquinas eléctricas. Documentos normalizados de mantenimiento preventivo de máquinas eléctricas. Procesos de localización de averías en las máquinas eléctricas. Procedimientos de ensayo de máquinas eléctricas. Procedimientos de mantenimiento de máquinas eléctricas. Procedimientos de bobinados varios en CC y CA para la reparación de máquinas. Guia didáctica: Mantenimiento de máquina SIMBOLOGIA ELÉCTRICA (Con) DESCRIPCIÓN símBoLOS , MULMALAR RL UNIFILAR GONMUTADOR DE CRUZANIENTO + 8 TOMA CE CORRIENTE MONOFÁSICA JOMA DE CORFIENTE MONOFÁSICA CON TERRA LÁMPARA INCANDESCENTE LÂMPARA FLUCRESCENTE = + TIMBRE LUMBADOR SIRENA Bocna TELERRUPTOR sol 2S-PARANINFO Guia didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas SIMBOLOGIA ELÉCTRICA (Cont) sívBoLos DESCRIPCIÓN B. MULTIFILAR. B.UNIFILAR. TRANSFCRMADOR MONOFÁSICO o ER) AUTOTRANSFORMADOR MONOFÁSICO TRANSFORMADOR TRIFÁSICO õ Ê GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA MCTOR ASÍNCEONO TRIFÁSICO CON ROTOR EM CORTO AA :JAULA DE ARGILLA As. MGTOR ASÍNCFONO TRIFÁSICO CCN ROTOR BOBINADO Las nuevas tendencias en simbologia Inc merosn los fabricantas ls merarialsa alóctricca, avolucionando cantinuamerta fundamen. ialimento en lo que respecta a matelales de cutomatismos. Asi à continusciôn obsarvare nos algunos simbolos en su representación antiga y mueva. Es necesaio conocer las dos, pesto que en Ia práctica están cosaistlendo. O ITES-PARANINFO 61 Guia didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas NOMENCLATURA DE LOS CONDUCTORES DESIGNAÇIÓN COLOR ANTIGUA NUEVA CORRIENTE ALTERNA, FASE 1 NEGRO R q CORRIENTE ALTERNA, FASE 2 MABRÓN 5 E CORRIENTE ALTERNA, FASE 3 SEIS T 13 CORFIENTE ALTERNA, NEUTRO AZUL [a N CONDUCTOR DE PROTECCIÓN AMARILLOIVERDE SL FE CORRIENTE CONTINUA. POSTIVO ROJO P T+ GORFIENTE CONTINUA. NEGATIVO NEGRO, N t CORFIENTE CONTINLIA. NEUTRO. AZUL Mp M CONDUCTOR NEUTRO A TIERRA AMARILLONVERDE MEiSL PEN MASA EN CENERAL = - vim TIERRA EN SENERAL = - E Atems ca penas al símbalo de un companente en el cituito, es necesario acompafario de una leira que nos permita distinguir mediante un eubíndioo, los ciferantes alementos del mieino lipo que 1ay en un eia mo circuito. NOMENCLATURA DE LOS COMPONENTES COMPONENTES. ANTIGUA. NUEVA. INTERRUPTORES DE POTENCIA, PROTECCIÓN Y AUTOMÁTICOS. a o RESISTENC AS INCORPORADAS, DE AJUSTE, NTC » PTC. sf R INTERRUPTORES, SELECTOPES, PULSACORES, CONMIJTADORES, » 5 TRANSFORMADORES DE POTENCIA, E INTENSIDAD Y DE TENSIÓN. m T RECTIACAÇORES, CONVERTIDORES, MODULADORES. a v, TUBOS DE YAÇÃO, DE GAS, DIODOS, “HANSISTOPES. TIFISTORES. p Y HIOS DE CONEXIÓN, CABLES, BARRAS, ANTENAS. w REGLETAS DE GDRNES, TIRAS DE TEAMINALES, CLAVLJAS DE PRUEBA, b x CLESTROVÁLVULAS, IMERAGUES ELÉCTRICOS, FRIENDS ELÉCTRICOS. 5 Y SIMULADOR DE CABLE, FILTRO DE CRISTAL. Z UOMBINACIONES DE APARAIUS, AMPLIFICADORES, u A CORNERTIDORES DE MEDIDAS, SONDAS, MICRÓFONDS, ELEMENTOS FOTOELÉCTRICOS, ALTAVOCES, f a CONDENSANCRES R E ELEVENTOS MONOESTABLES, APARATOS DE CINTA MAGNÉTICA, u D ELEVENTOS O EQUIPOS NO COMPRENDIDOS EN OTRAS GESIGNACIONES, u E FUSIGLES, RELÉS TÉRMICOS, RELÊS MAGNÉTICOS, PELES MAGNETOTÉRMICOS. e E SUMINISTRADORES DE CORRIENTE, EATERÍAS, GENERADORES. m 5 APARATOS DE SENALIZACION, ÓPTICOS Y ACÚSTICOS. n H CONTACTORES DE POTENCIA. CON ACTORES AUXILIARES, RELES AUXILIARES, TEMPORIZADORES. E K BOBINAS, REACTANCIAS. k - MOTORES DE JAULA Y ANILLOS HOZANTES. m “ APARATOS INDICADORES, REG STRADORES, CONTADORES. a P Los simboles ganarale do auciorenavndo mecânico más ullicados, que postecunmente se asucian a contactos abiartos, carrados, conrrutados, ete., son los relacionados à continuacién. 62 O ITES-PARANINFO ctricas Guia didáctica: Mantenimiento de máquinas el SIMBOLOGIA DE AUTOMATISMOS [Cant] DENOMINACIÓN. ANTIGUA, NUEVA. GONTACTES CONMUTADOS ACIONADOS POR ELEMENTOS ELECTROTÉRMICOS INTERAJPTOR DE POSICIÓN O FINA. DE CARNENA LÂMPARA DE CONTROL O SEAL e e FE ia CONcAÇTIR TRIPNLAR GA | IA INTERRUPTOR “AIPOLAR. DE ACIONAMENTO MANLAL a | sy TRARCADO DE BORNES EN LOS CIRCUITOS DE AUTOMATISMO INDUSTRIAL BOBINA. Los dos bornas de a hobina de un olactroimán (ejemplo; contactor, deberén sor ma-gados cen a letras Aly A2 E CONTACTOS PRINCIPALES.- Los homes ds los contactos principaloa anrin marcucos son números de una sola cifra. Los borazs de era, se ms-ean ton ata cla úrioa; 108 bornes de salida se margan con fra per inmeciata sup ar. SEA A CONTACTOS AUXILIARES. Los bornes de los sontactos aueilaras serás marcados por números ue dos cias & La cla ce las unidades es la que indice a función. é La dira cs las dscaras indica ol orden del contecas. si Funciôn (unidades). Los contactos cemados során marcaslos por ia cifras! y 2. «os contactos abieries, con las clas 3 y é, Los bormes de los contactos corrmtads serán marcados con las cifras 1,2 7d. Los contantos audlisres con fuecicris espsuiles, arc: per ejemplo contactos con solepe, conte secas 204 las clas &y 6 contactos cartados y com 7 y Bos cumps conlaa ilhas 5,6 € temporizados, etc, serân mar. ix abiertos. Log hornas de los contactos conmutados se marcarên 8 O ITES-PARANINFO 65 Guia didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas t t — Progresión — Rotación Figura 2.11, Regla del sacacorchos de Maxwell. Figura 3.9, Aspecto del bobinado primario. Figura 3.12, Aspecto de un transformador montado con espárragos de sujeción, con carcasa y sin ella. 66 O ITES-PARANINFO Guia didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas E, Figura 43, Diagrama de intensidades del transformador en vacio. [Sa A Eeeuso E E ia Figura 4.9, Esquema básico de un megóhmetro y aspecto de la escala de un aparato analógico. O ITES-PARANINFO 67 Guia didáctica: Mantenimiento de máquina REVISIQNES PERIÓDICAS DE MÁQUINAS DE C.C. MARCA MÁQUINA: FECHA: eo: SERVICIC EN: Nº FABRICANTE: -. INDUCIDO Poraga TENSIÓN: INTENSIDAD: TEMP: RESISTENCIA DE imucToR AISLAMIENTO TENSÓN O INTENSIDADE Temp: ESTATOF: ROTOR: COJMETES: ELEMENTOS A SUSTITLIR: FAGIÓN: ESTADO ESCOBILLAS: ESTADO COLECTOR: ousenvaciorEs: ILGAR Y FECHA: Firma TÉCNICOS Figura 6.2. Ficha resumen de revisiones, a máguinas de c. 70 2S-PARANINFO Guia didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas Figura 6.7, Localización de circuitos abiertos o interrupciones. o | 5 | Figura 7.3, Curva de magnetización del hierro. Figura 7.6, Esquema de conexiones a realizar para hacer el ensayo de vacio. O ITES-PARANINFO 71 Guia didáctica: Mantenimiento de máquinas eléctricas 1500 |r.>i 0 boilo2)03]02105] 06 pm, Eg tesbotorlozlos|os1]05] as Es Valor medio 1000 |, rpm. 500 |, rom. Figura 7.7, Tabta de valores obtenidos del ensayo de vacio para una dínamo de excitación independiente, D Cc Figura 7,13, Conexión de descebado de una dinamo, 72 O ITES-PARANINFO