UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

MÁQUINAS ELÉCTRICAS II

TEMA

OPERACIÓN DINÁMICA

INTEGRANTES

- ARROYO RAMIREZ, Christopher Adrian 1113120094

- BENITES ESPINOZA, Jimmy Frank Andy 1023120709

- FLORES ÁLVAREZ, Alejandro 1023120103

- GAMBOA QUISPE, Geanfranco André 1113120343

- ISIDRO NÚÑEZ, Julio 052491F

- TELLO AGUILAR, Víctor Giovany 1023120219

CALLAO – PERÚ

2014

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MAQUINAS ELECTRICAS II - 2014 A Página 1

ÍNDICE

RESUMEN 02 OPERACIÓN DINÁMICA 03 NORMAS IEC PARA MÁQUINAS ELÉCTRICAS GIRATORIAS 03 DATOS Y RESULTADOS 04 I. DATOS DEL PROBLEMA 04

1.1. Datos del Motor 04 1.2. Otros Parámetros 04

II. RESULTADOS 05 2.1. Datos de placa del motor - Parámetros del Circuito Monofásico 06 2.2. Características nominales 07 2.3. Características en el arranque 07 2.4. Características de torque máximo 08 2.5. Características de vacío 08

CONCLUSIONES 09 RECOMENDACIONES 10 BIBLIOGRAFÍA 11 APÉNDICE 12

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RESUMEN

El objetivo del presente trabajo es exponer de la manera más precisa posible

las características de operación de los motores asíncronos (características en el

arranque, características nominales, etc.) al inicio del informe se hace mención

de las distintas normas IEC que rigen la construcción, clasificación,

características, pruebas realizadas en los motores de la marca WEG.

Para una mejor comprensión de las características de operación del motor

asignado a nuestro GRUPO N° 2 se halló distintos resultados como son:

Características de arranque, torque máximo, características nominales, etc.

Dichos resultados se muestran en tablas comparativas, entre resultados

hallados teóricamente y resultados obtenidos por medio de una hoja de cálculo

en EXCEL.

Así mismo se muestran las curvas características del motor asignado, como son

la curva de corriente inducida vs velocidad mecánica, Par inducido vs velocidad

mecánica y potencia útil vs velocidad mecánica. Dichas graficas nos permiten

comprobar los resultados obtenidos en la hoja de cálculo de Excel. Todas estas

gráficas fueron obtenidas con el software MATLAB.

Todos los cálculos teóricos y las codificaciones para obtener las gráficas en

MATLAB son mostrados en el APÉNDICE del presente informe, los cálculos en

Excel son adjuntados en el CD.

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OPERACIÓN DINÁMICA

NORMAS IEC PARA MÁQUINAS ELÉCTRICAS GIRATORIAS

El instituto encargado de preparar, revisar y analizar las normas técnicas en la

fabricación de motores eléctricos a nivel internacional es la Comisión

Electrotécnica Internacional (I.E.C.), con sede en Suiza, y en los Estados Unidos

de Norte América lo hace la Asociación de Fabricantes Eléctricos Nacionales

(NEMA). A nivel mundial los fabricantes de motores adoptan las normas de

marcación de terminales de acuerdo con la normalización vigente en su

respectivo país, derivadas principalmente de las normativas I.E.C. y NEMA.

Destacándose que en los motores fabricados bajo norma NEMA sus cables de

conexión son marcados con números desde el 1 al 12 y los fabricados bajo

norma IEC tienen una marcación que combina las letras U, V, W y los números

desde el 1 hasta el 6. Los diseños incluyen las tensiones a las cuales podrán

ser energizados y cada norma en particular realiza su marcación de terminales

de conexión.

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DATOS Y RESULTADOS

I. DATOS DEL PROBLEMA

Datos del problema (Resultados de Pruebas de Vacio y Rotor

Bloqueado)

1.1. Datos del Motor

Potencia: 200 HP

Frecuencia: 60 Hz

Polos: 2

Rotación nominal: 3570 rpm (*)

Voltaje nominal: 460 V

Corriente nominal: 226 A

I0 / In: 18.5

Pfe: 7320 W

Vcc/Vn: 16.4

Pcu: 8950 W

Idc: 6.2 A

Vcc: 0.17 V

1.2. Otros Parámetros

Conexión delta

Nema c

Tamb: 20° C

Ttrab: 90° C

=0.00393 °C-1

GRUPO H POLOS HP Inom. Io/In Pfe Vcc/Vn Pcu Vn FREQ CONEX Idc Vcc NUM. MARCA

N° mm A W W V HZ INTER. A V TERM.

1 250 4 90 110 38 4500 14.3 6600 440 60 Δ 7.46 0.0648 6 WEG

2 280 2 200 226 18.5 7320 16.4 8950 460 60 Δ 6.2 0.17 6 WEG

3 225 4 60 87.2 40 1800 15.5 1875 380 60 Δ 4.8 1.31 6 WEG

4 112 4 7.5 23 12 689 20.5 1249 440 60 Y 14.42 12 3 WEG

5 250 2 100 110 30 2940 14.5 5060 460 60 Δ 5.2 0.91 6 WEG

6 315 6 200 242 42 3630 26.4 9908 440 60 Δ 7.5 0.2858 12 WEG

7 200 4 50 118 26 1473 19 1345 220 60 Δ 4 0.2828 12 WEG

8 250 2 110 36 3050 15.2 6013 460 60 Δ 7.01 0.4423 6 WEG

RESULTADO DE LAS PRUEBAS DE VACIO Y ROTOR BLOQUEADOGRUPO H POLOS HP Inom. Io/In Pfe Vcc/Vn Pcu Vn FREQ CONEX Idc Vcc NUM. MARCA

N° mm A W W V HZ INTER. A V TERM.

1 250 4 90 110 38 4500 14.3 6600 440 60 Δ 7.46 0.0648 6 WEG

2 280 2 200 226 18.5 7320 16.4 8950 460 60 Δ 6.2 0.17 6 WEG

3 225 4 60 87.2 40 1800 15.5 1875 380 60 Δ 4.8 1.31 6 WEG

4 112 4 7.5 23 12 689 20.5 1249 440 60 Y 14.42 12 3 WEG

5 250 2 100 110 30 2940 14.5 5060 460 60 Δ 5.2 0.91 6 WEG

6 315 6 200 242 42 3630 26.4 9908 440 60 Δ 7.5 0.2858 12 WEG

7 200 4 50 118 26 1473 19 1345 220 60 Δ 4 0.2828 12 WEG

8 250 2 110 36 3050 15.2 6013 460 60 Δ 7.01 0.4423 6 WEG

RESULTADO DE LAS PRUEBAS DE VACIO Y ROTOR BLOQUEADO

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II. RESULTADOS

2.1. Datos de placa del motor - Parámetros del Circuito

Monofásico

Tabla N° 1:

Datos de placa del motor - Parámetros del Circuito

Monofásico

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2.2. Características nominales

Tabla N° 2:

Características Nominales

2.3. Características en el arranque

Tabla N° 3:

Características en el arranque

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2.4. Características de torque máximo

Tabla N° 4

Características de torque máximo

2.5. Características de vacío

Tabla N° 4

Características de Vacio

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CONCLUSIONES

Se conoció las características de operación del motor asíncrono,

encontrándose un especial interés en las características de arranque pues de

la tabla N° 3 podemos concluir que el motor durante el arranque requiere

por lo menos 10 veces más corriente que en otros casos de una gran

corriente tanto en el estator como en el rotor.

También podemos concluir de los resultados de la tabla N°3 que durante el

arranque la corriente que circula por el núcleo de fe es bastante pequeña en

comparación con las corrientes en el estator y rotor. Es por eso que las

corrientes en estator y rotor están prácticamente en fase.

De los resultados de la tabla N° 4 podemos concluir que, la resistencia del

rotor es pequeña cuando el motor utiliza su máximo torque.

De los distintos resultados de las tablas (2, 3, 4, 5) se observa que la

diferencia entre las corrientes ⃗⃗ y ⃗⃗⃗ es pequeña, es decir la impedancia del

núcleo es más elevada que la impedancia del estator y la impedancia del

rotor, esto se puede precisar mejor observando la tabla N°1 de los

resultados.

Un factor muy importante a tener en cuenta en cálculos posteriores a los de

los parámetros del circuito equivalente del motor ,y durante los cálculos para

ensayos de vacío , corto circuito, arranque etc.es el que podemos

mencionar con respecto al rendimiento según el cual si este parámetro es de

un valor por debajo del 50% por sentido común y criterio sea económico y

operatividad no sería recomendable la adquisición de mencionado motor

para los requerimientos a los cuales se le pretende someter.

Cuando varia la NEMA, las gráficas de Torque vs Deslizamiento varían

ligeramente por el factor de corrección

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RECOMENDACIONES

Se recomienda utilizar variadores de velocidad para el encendido de este

motor o algún tipo de arranque especial, ya que este puede producir una

gran caída de tensión en la fuente de alimentación.

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BIBLIOGRAFÍA

http://ecatalog.weg.net/TEC_CAT/tech_motor_dat_web.asp

www.circuitocinco.com/files/Electrotecnia_5-Motores.pdf

http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-motor-de-induccion-trifasico-de-

alta-y-baja-tension-rotor-de-anillos-11171348-manual-espanol.pdf

http://ecatalog.weg.net/tec_cat/tech_motor_sel_web.asp

http://www.directindustry.es/prod/weg/motores-electricos-asincronos-

antideflagrantes-12491-788739.html