Motor de inducción trifásico.docx

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Motor de induccio induccio n trifá trifá sico I. Objetivo Identificar el motor de inducción de rotor devanado y conocer el método de arranque mediante resistencias en el rotor. A partir de esta información, calcular teóricamente el comportamiento y compararlos con los resultados experimentales.

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II.

Fundamento

El motor de deslizamiento del anillo (o el motor de rotor bobinado) es una variante del motor de inducción de jaula de ardilla de CA. Mientras que el estator es la misma que la del motor de inducción de jaula de ardilla de CA, que tiene un conjunto de bobinas en el rotor que no son de corto circuito, pero se terminan a un conjunto de anillos colectores. Son útiles en la adición de resistencias externas y los contactores. El deslizamiento es necesario para generar el par máximo (par-nido) es directamente proporcional a la resistencia del rotor. En este motor de anillos rozantes, la resistencia del rotor efectiva se incrementa mediante la adición de la resistencia externa a través de los anillos colectores. Por lo tanto, es posible obtener un mejor deslizamiento y por lo tanto, la retirada del esfuerzo de torsión a una velocidad inferior.

Una resistencia particularmente elevada puede dar lugar a la par-nido que ocurre en casi cero la velocidad, ofreciendo una muy alta retirada del esfuerzo de torsión en un nivel bajo de corriente de arranque. A medida que el motor se acelera, el valor de la resistencia puede ser reducida, se modifican las características del motor para adaptarse a los requisitos de carga. Una vez que las tres fases (trifásico) motor de inducción alcanza la velocidad de base, las resistencias externas se quitan del rotor. Esto significa que ahora el motor está funcionando como el motor de inducción estándar. Este tres fases (trifásico) Tipo de motor de inducción de corriente alterna es ideal para cargas de inercia muy elevado, siempre que sea necesario para generar la retirada par a casi cero la velocidad y acelerar a toda velocidad en un tiempo mínimo de consumo de corriente mínimo. La desventaja del motor de anillos es que los anillos colectores y conjuntos de escobillas necesitan un mantenimiento regular, que no es un costo aplicable al motor de jaula estándar. Si las bobinas del rotor están en corto y un comienzo se intentó (por ejemplo, el motor se convierte en un motor de inducción estándar), se exhibirá una muy alta rotor bloqueado - normalmente de hasta 1400% y un

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muy bajo par de arranque, tal vez tan bajo como 60%. Y en la mayoría de las aplicaciones, esta no es una opción.

Modificación de la curva de par de velocidad mediante la alteración de las resistencias del rotor, la velocidad a la que el motor va a conducir una carga particular, puede ser alterada. A plena carga, puede reducir la velocidad efectiva de alrededor del 50% de la velocidad del motor síncrono, especialmente cuando se conduce de par variable / cargas de velocidad variable, tales como imprentas o compresores. La reducción de la velocidad por debajo de los resultados del 50% en eficiencia muy baja debido a la disipación de la energía más alta en las resistencias del rotor. Este tipo de 3-fase del motor de inducción de corriente alterna se utiliza en aplicaciones de par variable para la conducción de las cargas de velocidad variable, como en las prensas de impresión, compresores, correas transportadoras, grúas y elevadores.

III.

equipo y/o instrumentos a utilizar

1. 1 motor de inducción trifásico 220V A.C.

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2. 1 Voltímetro 0-300V

3. 1 Pinza Amperimetrica 0-100 A

4. 1 Tacómetro

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5. 1 Vatímetro trifásico

6. 1 Resistencia trifásica variable 7. Llaves de cuchilla trifásica

8. Cables de conexión

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IV. Procedimiento 1. Tomar nota de los datos de placa del motor a usarse en el laboratorio.

 Datos de placa:

                             2. Verifique que el reóstato de arranque se encuentre en su máximo valor. 3. Conectar la alimentación trifásica, a continuación disminuir la resistencia instalada en el rotor hasta su mínimo valor. 4. Efectuar mediciones de tensión, corriente y potencia. 5.

Cambiar la secuencia de alimentación y verifique el sentido de giro del motor.

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V. Cuestionario 1. Presentar en forma tabulada los datos tomados en esta experiencia.

Ensayo

VReóstato

Ventrada

1 2 3 4

110 V 170 V 220 V 210 V

190 V 318.4 V 419.7 V 380 V

Corriente de Arranque 4A 6.4 A 9.3 A 8.3 A

Corriente nominal

Velocidad

4.6 A 2.8 A 4.6 A 4.22 A

695 RPM 774 RPM 803.2 RPM 724.8 RPM

2. Hacer un diagrama de conexión del arranque por resistencias retóricas del motor de inducción.

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3. Calcular en forma analítica los valores de corriente, potencia, deslizamiento. Comparar resultados, explicar. No se pudo calcular los valores porque primero necesitamos calcular la reactancia síncrona se tiene que realizar bajo carga la prueba de corto y de vacío.

4. Que tipos de potencias absorbe el motor de inducción

Pérdidas mecánicas Las pérdidas mecánicas en los motores eléctricos, como en los generado res se deben a la fricción de las chumaceras ( baleros ), fricción en los anillos colectores ( en su caso ) y a la acción del aire en la ventilación, de aquí que se agrupen como pérdidas por fricción y ventilación. Las pérdidas por ventilación dependen de la velocidad de la máquina, del diseño del sistema de ventilación propio y de la turbulencia producida por las partes en movimiento, generalmente en valor de estas pérdidas se obtiene de pruebas en la máquina.

Pérdidas en función de la carga Las pérdidas eléctricas en los conductores (R2) varían con la carga del motor, expresada como la corriente ( 1 ), esto se explica partiendo del hecho que operando en vacío no desarrolla ninguna potencia útil y solo se presentan, como ya se indicó antes, las llamadas pérdidas por fricción y ventilación, las pérdidas en el fierro y pérdidas mínimas en los conductores. En la medida que se carga ( mecánicamente ) el motor, la corriente en el devanado del estator tiende a incrementarse. Y en consecuencia las pérdidas aumentan con el cuadrado de esta corriente, debido a que estas pérdidas se convierten en calor, la temperatura del motor aumenta progresivamente en la medida que aumenta la carga, por lo que esta temperatura no debe exceder al límite de temperatura que fija el aislamiento usado. Este límite de temperatura es el que obliga a fijar el concepto de “POTENCIA NOMINAL” en la máquina. Una máquina que opera a valores de potencias superiores al nominal, por lo general se sobrecalienta; el aislamiento se deteriora más rápidamente y se reduce su tiempo de vida. Las máquinas que durante su operación se sobrecargan en forma intermitente, pueden hacerlo sin sobrecalentamiento con tal que sean periodos cortos de tiempo. Unos pocos minutos por hora, así  Un motor de 10 kw puede entregar hasta 15 kw, pero no más por limitaciones eléctricas.

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Pérdidas en las escobillas

En los motores de inducción con rotor devanado, se tienen en este anillos rozantes que sirven para conectar al motor al reostato de arranque, estos anillos se conectan al reostato en última instancia a través de escobillas, el contacto de las escobillas con los anillos colectores a través de los cuales pasa la corriente produce pérdidas por efecto joule, las cuales con generalmente despreciables debido a que la densidad de corriente es únicamente del orden de 0.1 amperes/ , que es por mucho, menor que la usada en los conductores de cobre. No obstante, la caída de voltaje por contacto de las escobillas con los anillos puede en un momento dado producir pérdidas significativas, el valor de esta caída de voltaje, depende principalmente del tipo de las escobillas, la corriente que circula por ellas, y la presión aplicada sobre los anillos. Pérdidas en el fierro

Las pérdidas en el fierro se producen en el circuito magnético de las máquinas y se deben principalmente al efecto de histéresis y de corrientes circulantes. Las pérdidas en el fierro dependen de la densidad del flujo magnético, de la velocidad de rotación del rotor, de la calidad del acero y el tamaño del rotor. El rango es bastante amplio para estas pérdidas, pues va de 0.5 watts/kg a 20 watts/kg, el valor más alto se presenta en los dientes del rotor.

5. De la relación del diámetro de las poleas, determinar la velocidad con que esta impulsando a la carga (generador D.C). La relación del diámetro de las poleas es de 1/1 y la velocidad que impulsa a la carga es de 656 RPM.

6. Que diferencias que existe entre un motor de inducción y motor del tipo de jaula de ardilla. 

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La práctica totalidad de las industrias tienen el suministro eléctrico en trifásica, variando la tensión con transformadores, de ahí las ventajas de contar con un motor eléctrico robusto, sin problemas de arranque y conectado directamente a la red. La corriente del rotor es inducida por lo que no hay conexión eléctrica con el estator a través de escobillas.

A igualdad de potencia y ejecución es más voluminoso, caro y de más mantenimiento que el de jaula de ardilla.

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EL circuito eléctrico del rotor se puede modificar desde el exterior. La tensión e intensidad del rotor son accesibles por lo que se pueden medir, sacar al exterior  para aplicaciones,… El motor de jaula de ardilla es el más generalizado de la industria. A partir de 2000 kW tiene la competencia del motor síncrono. Como características principales están el tener un alto par de arranque, menor intensidad de arranque que otras arquitecturas y una mejor y más fácil regulación de velocidad

7. Graficar en papel milimetrado potencia, corriente como función de la tensión. Explicar. 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0

VI.

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Conclusiones

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Los motores eléctricos son de suma importancia en la actualidad, debido a las diferentes aplicaciones industriales a los que son sometidos, es por ello, que se deben tomar en cuenta todas las fallas que se presentan para el correcto funcionamiento de los mismos.

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El motor de inducción, para generar la fuerza electromotriz inducida que le permite hacer circular corrientes en las espiras del conductor, necesita un campo magnético giratorio que se mueve respecto de las espiras del rotor.

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La velocidad del motor jaula de ardilla con respecto al torque responde de forma proporcional a la variación de voltaje a carga constante, un motor de inducción opera por lo general cerca de la velocidad síncrona, pero nunca exactamente a ésta

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