Instituto Universitario Politécnico

Santiago Mariño Extensión Ciudad Ojeda

Maquinas Eléctricas II

Motor de Inducción

Claudio Manna

CI: 24893746

Noviembre de 2015

Introducción

Con este contenido se pretende dar a entender el funcionamiento de los motores

de inducción y sus distintas aplicaciones, método de uso, limitaciones, ecuaciones

de cálculo, así como su circuito equivalente. El motor es uno de los componentes

eléctricos más usados en empresas y hogares debido a su variedad de usos y con

ello viene una demanda por su uso y adquisición.

Motor de Inducción Monofásicos.

Los motores de inducción son el sistema de accionamiento más utilizado, desde

menos de un caballo hasta cientos de caballos de potencia, cuando no se requiere

variación de la velocidad de giro. Los motores de inducción monofásicos son muy

utilizados en aplicaciones de baja potencia. Por lo tanto, el diseño del rodamiento

depende en gran medida de la aplicación final del motor

Los motores monofásicos tienen un gran desarrollo debido a su gran aplicación en

electrodomésticos, campo muy amplio en su gama de utilización, al que se suma

la motorización, la industria en general y pequeñas máquinas herramienta.

Este tipo de motores tiene la particularidad de que pueden funcionar con redes

monofásicas, lo que los hace imprescindibles en utilizaciones domésticas.

Esquema para el arranque de un motor con condensador.

Sección transversal de un motor monofásico con el condensador de arranque en la parte superior de él.

Motor de Inducción Trifásico.

Las redes trifásicas de baja tensión están

formadas por los tres conductores activos R, S y

T, y pueden ejecutarse con o sin conductor neutro.

Los conductores neutros están unidos al centro de

la estrella del generador o del transformador

correspondiente al lado de baja tensión. Dos

conductores activos, o uno de ellos y el neutro, constituyen un sistema de

corriente alterna monofásica.

Tensión de servicio.

La tensión existente entre dos conductores activos (R, S, T) es la tensión de línea

(tensión compuesta o tensión de la red). La tensión que hay entre un conductor

activo y el neutro es la tensión de la fase (tensión simple).

Construcción y características del motor trifásico e inducción

Las conecciones de un motor trifásico se hacen en delta y estrella y de las dos

maneras es posible conectarlo ya que en la placa del motor esta especificado por

el fabricante cómo conectar correctamente para lograr una de esas dos

conecciones.

La configuración de las conexiones pueden ser:

Delta en paralelo

Delta en serie

Estrella en paralelo

Estrella en serie

Calculo del motor de inducción basado en el circuito equivalente aproximado.

Del circuito tenemos que la magnitud de la corriente I2 está dada por:

(1)

Como la potencia en el entrehierro esta dada por:

(2)

Reemplazando la ecuación (1) en (2).

(3)

Luego tenemos que el torque producido en el rotor esta dado por:

(4)

donde

(5)

Reemplazando (3) en (4) tenemos que el torque inducido es función del

deslizamiento y su expresión es:

(6)

Ahora el torque máximo posible ocurre cuando la potencia del entrehierro es

máxima. Como la potencia en el entrehierro es igual a la potencia consumida en la

resistencia R2/S, el torque máximo ocurrirá cuando sea máxima la potencia

consumida en esta resistencia y esto ocurre cuando.

(7)

Resolviendo la ecuación (7) se encuentra que el deslizamiento para el torque

máximo esta dado por:

(8)

Por lo tanto reemplazando (8) y (7) en (6) obtenemos que el torque máximo de

partida esta dado por:

(9)

Del circuito equivalente podemos deducir que:

Perdidas en el Cobre

Los fabricantes de motores suelen

proporcionar el dato de la potencia activa

que tiene el motor cuando se realiza el

ensayo de rotor bloqueado. En ese ensayo

se conecta el motor a tensión nominal,

manteniendo el rotor bloqueado. Se mide en

este ensayo la potencia consumida en el

motor en estas condiciones, a esta se le denomina pérdidas en el cobre a máxima

potencia, porque es la consumida por los arrollamientos cuando circula la

intensidad nominal.

Perdidas por Deslizamiento

El rotor no puede girar a la velocidad Ns=w/p de los polos ficticios del estator

(velocidad de sincronismo), pues en este caso, no habría ningún desplazamiento

relativo de las espiras del rotor con relación a los polos ficticios del estator,

ninguna f.e.m, ninguna corriente, ninguna fuerza electromagnética y por lo tanto

ningún par motor.

Se llama deslizamiento a la diferencia de velocidad entre la velocidad entre la

velocidad sincronza Ns y la velocidad del rotor Nr, exxpresada en tanto por uno o

en % (a plena carga, 3% < s <88%).

Perdidas con rotor bloqueado

La transferencia de energía en un motor asíncrono se produce de estator a rotor

por inducción electromagnética de forma análoga a la transferencia en el

transformador, pero ha de tenerse en cuenta que cuando el motor el motor gira las

frecuencias en el estator y rotor son diferentes

El circuito equivalente por fase de un motor asíncrono trifásico con el rotor parado,

se obtiene de forma análoga al transformador designado con los subíndices 1 y 2

las magnitudes del estator y rotor respectivamente, el esquema es el siguiente:

Conclusión

Realizada la investigación del contenido se pudieron apreciar imágenes,

esquemas y formulas de cómo es y cómo se calcula, el motor es relativamente

igual en esquema a un transformador y sus cálculos son similares solo que para

aproximar un circuito equivalente se dice que un motor tiene una parte móvil que

representaría la parte secundaria de un transformador, una carga resistiva en el es

igual que mover una carga con masa en un motor, estos principios son utilizados

en un motor para generar energía eléctrica y en un transformador para elevar o

reducir un voltaje a conveniencia, la sociedad actual no sería como la conocemos

ahora de no ser por el motor, esta maravillosa maquina que nos facilita trabajos

reemplazando la mano humana por maquinaria.