clase 5 motor de inducción
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MQUINAS ELCTRICAS
En los motores elctricos las espiras rotativas del conductor
son guiadas mediante la fuerza magntica ejercida por el campomagntico y la corriente elctrica. Se transforma la energaelctrica en energa mecnica.
Principio de Funcionamiento:
S
No sepuedemostrar laimagen en estemomento.
F
F
No sepuedemostrar laimagen en estemomento.
I
N
Brush
V
RotorArmaturewindings
http://e-www.motorola.com/collateral/MOTORTUT.html
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Clasificacin:MQUINAS ELCTRICAS
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MQUINAS ELCTRICAS
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Estator de mquina AC
a eje de fase
b eje de fase
c eje de fase
1200
1200
1200
Figura 1 El estator de una mquina de 2 polos contiene tres devanados idnticosespaciados por 120
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91 Cycle
Amp
timet0t1 t2 t3 t4
t01 t12Corrientes en diferentes fases de una mquina AC
Desarrollo de torque El campo giratorio del estator induce un voltaje en el
rotor. Este voltaje produce una corriente dentro del rotor que
reacciona dentro del motor con el campo del estator yproduce un torque que lo hace girar.
El rotor gira en la misma direccin que el campomagntico tratndolo de alcanzar.
a
b
ci
i
i
Statorcoil
Rotorcoils
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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR ASNCRONO
Campo magntico giratorioen el estator Ns! "# $
P
El campo magntico in%&ce !'e'm en el rotor
Circ&lan corrientes por el rotor
F&er(as electromagnticas entre las corrientes %el rotor) el campo magntico %el estator
Par en el rotor* el rotor gira
El rotor gira a &na +eloci%a% Nr in!erior a la +eloci%a% %e sincronismo Ns p&esen caso contrario no se in%&cir,a !'e'm' en el rotor ) por lo tanto no -a.r,a parmotor
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EL motor de induccin
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a Fc
-93 10 113 216-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
a
c b
b c
a
a
c b
b c
a
a
c b
b c
a
a
c b
b c
Fb
Fa F
FbFc
F
FaF
Fb
Fc Fc Fb
F
ngulo de separacin () en grados
FFa Fc
Fb
t = t0= t4
t = t1t = t2 t = t3
t = t0= t4
RMF(Campo magntico rotatorio
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Motor de induccinla mayor parte de este tipo de motores hoy en da se encuentra en la gama baja ymedia potencia
Muy robusto en la construccin
Acelerar fcilmente utilizando controladores V / f o orientacin de campo
Han sustituido motores de corriente continua en las reas donde tradicionaleshaba motores de corriente continua
no se puede utilizar como entornos mineros o explosivos
Hay de dos tipos dependiendo de la construccin del motor: jaula de ardillao anillo colector
Una Sla Desventaja: La mayora de ellos funcionan con un factor de potencia deretraso
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De acuerdo a la forma de construccin del rotor, losmotores asincrnicos se clasifican en:
Motor Asincrnico tipo Jaula de Ardilla
Motor Asincrnico de Rotor Bobinado
Motor Asncrono o de Induccin:
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Este es el rotor que hace que el generador asncrono seadiferente del generador sncrono. El rotor consta de un cierto
nmero de barras de cobre o de aluminio, conectadaselctricamente por anillos de aluminio finales
Rotor de jaula de ardilla
Rotor bobinado
El motor de jaula de ardilla tiene el inconveniente
de que la resistencia del conjunto esinvariable, no son adecuados cuando se deberegular la velocidad durante la marcha
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Rotor de jaula de ardilla
Figura 2 El motor de induccin jaula de ardilla posee conductores de aluminio que sonbarras conectadas a anillos que cortan los terminales juntos. Este conductor se forma poraluminio fundido en las ranuras del hierro laminado del rotor
Barras
Anillosterminales
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Anillo colector del rotorEl rotor contiene arrollamientos similares al estatorLas conexiones de rotor son llevados a cabo utilizando anillosdeslizantes queestn rotando con el rotor y escobillas de carbn que son estticas
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Slip (deslizamiento) y velocidad del
rotor El rotor nunca alcanza la
velocidad sincrnica delestator, ya que si lo haceningn flujo corta el rotordesapareciendo el voltajeinducido y por tanto eltorque.
Es por eso que el motor de
induccin recibe elnombre tambin deasincrnico.
La diferencia entre lavelocidad del rotor y la delcampo giratorio se conocecomo slip y es una variableimportante en todas lasecuaciones del motor deinduccin ya que tanto eltorque como la velocidad semiden en funcin de este.
%100xns
nrnsslips
==
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Velocidad voltaje y frecuencia en elrotor
En trminos de s lavelocidad del rotor sedefine por la siguienteecuacin
El voltaje inducido en elrotor es funcin del voltajemximo (rotor bloqueadoEBR) y el slip.
La frecuencia del rotortambin es una funcin delslip
( ) min/1 rnsn sr =
BRr sEE =
fsfR x=
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min/revp
f120
pp
f60ns ==
La velocidad del motor paramxima carga es
min/)1(120)1( revspfsnn s ===
Cual es lavelocidad del
motor?
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Ejemplo de parametrizacin deun motorUn motor de 208-V, 10hp, 4 polos, 60 Hz,conexin Y-motor induccin tiene undeslizamiento del 5 %1. Cul es la velocidad sincrnica del motor?
2. Cul es la velocidad del rotor a carga nominal?
3. Cul es la frecuencia del rotor a carga nominal?4. Cual es el torque en el eje del rotor a carga nominal?
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1.
2.
3.
4.
120 120(60) 18004
esync fn rpm
P= = =
(1 )
(1 0.05) 1800 1710
m sn s n
rpm
=
= =
0.05 60 3r ef sf Hz= = =
2
6010 746 /
41.7 .1710 2 (1/ 60)
out out load
mm
P P
n
hp watt hpN m
= =
= =
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EjercicioSe toman los datos de placa de un motor de induccin :V = 220/460F = 60 Hz rpm = 3565Hp = 40 I = 97/48.5 AmpNEMA eff = 0.936 Code GNOM fp = 00827Interprete los datos de placa y determine :Cul es la Potencia en W del motor?
Cul es la potencia de entrada del motor?Cunta corriente de lnea requiere el motor?Puede determinar la corriente de arranque?Que potencia reactiva requiere el motor?
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Mquina de Induccin Conectada a la Red Trifsica
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Circuito Equivalente por FaseEstator
Con Rotor Girando28
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Circuito Equivalente por FaseCon RotorDetenido
Referido al Estator29
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EJEMPLOUn motor trifsico de 4 polos, conectado en tringulo, sealimenta de una red de 220 V 50 Hz,, la impedancia del rotoren reposo es igual a 0.2 + 1.6j considere la impedancia delestator despreciable. La relacin de transformacin es iguala 2 Calcular:a) Intensidad absorbida por la red y su pf para un
deslizamiento del 5%b) Potencia y par en el eje del estator
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