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.

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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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