el motor de inducción y el modelado en bond graph

7/26/2019 El Motor de Induccin y El Modelado en Bond Graph

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Motor de induccin y modelado en Bond Graph

Universidad Nacional Mayor de SanMarcos

Universidad del Per, Decana de m!rica"

#acultad de $n%enier&a 'l!ctrica y'lectrnica

'scuela de $n%enier&a 'l!ctrica

P()#'S)(* $n%" 'D+ B'(-) ()MN ..)(/U"

lumnos

G)M'0 1UP N-)NN+ PN$GU 2U$SP' 3/)N

#4$) /U+S../$ '5 S6$S PND) 3)(G' #('D)

#acultad de $n%enier&a 'lectrnica y 'l!ctrica

MAQUINASELECTRICAS II

M)-)( D' $NDU..$)N + 'M)D'D) 'N B)ND G(P/"

2016


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El motor de induccin y el modelado enBond Graph

uncionamiento del Motor deInduccin

os motores de induccin usan 7ucles cerrados de ca7les, montados so7reuna armadura %iratoria" 'stos 7ucles o7tienen el parnecesario para el%iro, de las corrientes inducidasen ellos por medio de los cam7iosdel campo ma%n!ticoproducido por las 7o7inas del estator 87o7ina 9:a;"

'n el momento mostrado a laindose en ladireccin =ue se muestra"'l volta:e inducidoen la 7o7ina,impulsa la corriente y comoresultado se produce un par desentido horario"

Note =ue este motorsimpli9cado, %irar> cuandopreviamente se haya iniciado elmovimiento, pero no tiene parde arran=ue" Para conse%uireste par de arran=ue, se usanvarias t!cnicas consistentes enproducir al%una asimetr&a en loscampos"

Motor de Induccin Simplede AC

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/motdc.html#c5http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/indmot.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/elemag.html#c5http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/indmot.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/indmot.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/elemag.html#c5http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/indmot.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/motdc.html#c5


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Un %ran porcenta:e depe=ue?os motores de .,est>n clasi9cados

como motores de induccin"'sto si%ni9ca =ue no sesuministra corriente a las7o7inas %iratorias" 'stas7o7inas son 7ucles cerrados,por donde @uyen %randescorrientes inducidasde7ido asu 7a:a resistencia"

Un motor de induccin de7e lo%rar un campoma%n!tico rotatorio, =ue e:er9ca del comportamientodin>mico y tiene la capacidad de modelar distintos dominios &sicos8el!ctricos, mec>nicos, hidr>ulicos, t!rmicos, etc";

Constitucin fsica de los motores de induccin trifsicos

'ste tipo de motores son muy utili


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Una caracter&sticaoperativa de estos motores, es =ue no re=uieren una coneAin &sica de losdevanados del rotor con una uente eAterna, esto se de7e =ue para %enerarlos polos necesarios en el rotor, slo es necesario el enmeno de lainduccin ma%n!tica" os polos del estator producen un @u:o =ue atraviesalos polos del rotor, estos est>n cortocircuitados entre s&, de esta orma seproduce un volta:e y una circulacin de corriente en el rotor, =ue orma elnmero de polos necesarios para la interaccin con el estator y as& poder%enerar el par mec>nico re=uerido"

Motor de induccin :aula de ardilla

Modelo del motor de induccin con Bond GraphMotor de induccin monofsico

Iniciamos el estudio de la mquina en su caso monofsico como prembulo al caso trifsico.

El modelo de estado estable monofsico tiene mucha similitud con el circuito elctrico

equivalente del caso trifsico. Por lo tanto, se presenta primero el desarrollo del modelo conond !raph del motor monofsico para posteriormente utili"ar al#unos resultados derivados

de este apartado en el modelo de la mquina trifsica.

Modelo de estado estableEl modelo de estado estable del motor de inducci$n monofsico se muestra en la %i#ura.

En este circuito, Vs representa la fuente de tensi$n, Rs la resistencia de estator, Ls la

inductancia de estator,Lm la inductancia mutua entre estator & rotor, Lr es la inductancia de

rotor,

'Rr ERr/s ,Rr es la resistencia de rotor &s el desli"amiento de la mquina.



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E(emplo de simulaci$n de un motor de inducci$n monofsico

Parmetros de simulaci$n del motor de inducci$n monofsico

)olta(e nominal 220 )olts

Potencia *+ hp

-esli"amiento 0.011

esistencia de estator /.2 ohms

esistencia de rotor 10.* ohms

Inductancia de estator 0.01/

Inductancia de rotor 0.01/

Inductancia mutual 0.11*

e3/.2 Ie30.01/ 'Rr E C6"F6"6CCEHFI"FI

Ir=0.01/

Im30.11* )n3220

4olocaci$n de datos en bond #raph



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Introduciendo datos 5parmetros con los datos obtenidos



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7ransitorio de la resistencia del rotor que representa la resistencia de movimiento

5El transitorio es ne#ativo al inicio por las direcciones de la corriente en el rotor

aciendo "oom



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haciendo


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Motor de induccin trifsico

9 diferencia del caso monofsico, para el motor trifsico, se obtiene un modelo que inclu&a

toda la dinmica del sistema, es decir, tanto el transitorio presente en el arranque como el

comportamiento en r#imen permanente. Por tanto, en esta secci$n se presenta primero eldesarrollo del modelo del motor en su marco de referencia arbitrario & posteriormente el

modelo con ond !raph.

E(emplo de un motor as:ncrono trifsico.

;acado del libro %raile


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Introduciendo datos 5parmetros con los datos obtenidos

7ransitorio de la resistencia del rotor que representa la resistencia de movimiento



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aciendo "oom

El pico m8imo en el arranque en la resistencia del rotor.



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El pico cuando se estabili"a.


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