Tecnología Industrial II

Motores de Corriente Alterna

Principios electromagnéticos Funcionamiento básico del motor CA Partes del motor Motores trifásicos

Motor trifásico síncrono Motor trifásico asíncrono

Motor monofásico Motor universal Motor monofásico asíncrono

Índice

T · mA

r

IkB ·

D

NIkB

··

710··4 k

Principios: Ley de Biot-Savart

BvqF

·

Principios: Fuerza de Lorentz

tt

SBmef

)·(...

Bvlmef ··...

Principios: Ley de Faraday-Lenz

)···2(· tfsenIi MAX

Principios: Corriente alterna

La base de estos motores es un campo magnético giratorio a base de corrientes alternas

Velocidad síncrona n: velocidad de giro del campo magnético

Funcionamiento del motor CA

Si la velocidad de giro del motor es menor que la velocidad síncrona

Motor síncronoSi la velocidad de giro del motor

es igual a la velocidad síncrona

Motor asíncrono

Deslizamiento absoluto:

Deslizamiento relativo:

ROTORnnd

n

nnS ROTOR

nnROTOR

Clasificación de los motores CA

Partes del motor

Estator, inductor, excitación o culata:

Es la parte fija del motor y la encargada de crear el campo magnético.

Tipos:

- Monofásicos

- Trifásicos

Partes del motor I

Partes del motor II

Partes del motor II

Rótor, inducido o armadura

Es la parte giratoria del motor.

Tipos:

- Bobinado

con colector

- Bobinado en

cortocircuito

- De jaula de ardilla

Partes del motor III

Escobillas

Son piezas de carbono que dan corriente al rotor.

No siempre existen.

Partes del motor IV

Carcasa

Es el cilindro que sujeta al estátor, y forma parte del circuito magnético.

TapasSujetan los rodamientos

y permiten la

entrada de aire

de refrigeración.

Partes del motor V

Caja de bornes

Son las conexiones del motor al exterior

Partes del motor VI

Motores trifásicos

Campo giratorio

Velocidad de giro del motor = Velocidad síncrona

- Campo trifásico giratorio

- Electroimán de polos fijos con corriente continua

Motor trifásico síncrono

Motor trifásico asíncrono

La velocidad de giro del rotor siempre es menor que la velocidad síncrona

Existe velocidad relativa entre campo magnético y conductores del rótor

A plena carga:- Deslizamiento relativo S entre 3 y 8%- entre 92 y 97 % de

n

nnS ROTOR

ROTORn n

Funcionamiento

- Se crea una corriente inducida

- La corriente crea un campo magnético

- Interacción entre el campo del inductor y del inducido

Efecto del campo giratorio

- Rotor en jaula de ardilla - Rotor bobinado

Para permitir la libre circulación de electrones

Rotor en cortocircuito

Arranque del motor trifásico

Alternador trifásico

Tensión entre línea y neutro

Tensión de (entre) línea3·RRS UU

Tensión de línea

Estrella

Triángulo

VU 220

VU 380

Conexiones estrella / triángulo

Estrella U=220V Triángulo U=380V

Procedimiento de arranque

Al invertir dos fases cambia el sentido de giro del campo inductor

Inversión del giro

Curva de par

Motores monofásicos

- Motor universal

- Motor asíncrono monofásico

Tipos de motores monofásicos

Motor universal

- Es un motor síncrono

- Idéntico al motor serie de CC

- Acoplamiento entre campos producidos por CA

Funcionamiento

Imágenes

Motor monofásicoasíncrono

Campo giratorio

Cálculos

La bobina en continua

La bobina en alterna

)90º·f·t·sen(2Vv MAX

·f·t)·sen(2Ii MAX

Notación fasorial

·f·t)·sen(2Ii MAX

)90º·f·t·sen(2Vv MAX

2

VV MAX

EF 2

II MAX

EF

(0ºI

90º(V

)90º·f·t·sen(2Vv MAX (-90ºV

Representación Vectorial

)90º·f·t·sen(2Vv MAX

·f·t)·sen(2Ii MAX

)90º·f·t·sen(2Vv MAX

(0ºI

(-90ºV

90º(V

V(+90º

V(-90º

I(0º

Ley de Ohm generalizada

(-90ºV

G

IV

(0ºI

Relación entre V e I

Relación de desfases

V = I · R

Ángulo V = Ángulo I + Desfase provocado

Ley de Ohm generalizada

(Cº(Bº(Aº Z·IV

Z = impedancia

Resistencias: Z = R(0º

Condensadores: Z = X(-90º

Bobinas: Z = X(+90º

·f·C2

1XC

·f·L2XL

Potencia en corriente alterna

(0º(0ºº0( I·VP

(0ºVv

(0ºIi

P(0º

Para una resistencia

Potencia ACTIVA

I

V

P

Potencia en corriente alterna

(0º90º(º09( I·VP

90º(Vv

(0ºIi

P(+90º

Para una bobina

Potencia REACTIVA

I

V

P

Potencia en corriente alterna

(0ºº(º( I·VP

º(Vv

(0ºIi En general

Potencia APARENTE

I

V

P

P(+φº (S – VA)

φº

PACTIVA (P – W)

PREACTIVA

(Q – VAr)

Potencias

ACTIVA

ÚTIL

P

·100Pη

I·VPAPARENTE P(+φº

φº

Pactiva

cos·I·VPACTIVA

Potencia en motores trifásicos

Intensidad y Tensión de línea

Magnitudes de línea y de fase

Intensidad y Tensión de fase

IL

IL

IL

VL

VL

VL

IF

IF

IF

VF

Valores en las bobinas del motor

Valores en los cables de alimentación

Potencia en motores trifásicos

FFAPARENTE I·V·3P

cos·I·V·3P FFACTIVA

3 bobinas

PAPARENTE

φº

PACTIVA

PREACTIVA

ACTIVA

ÚTIL

P

·100Pη

IF

IF

IF

VF

Conexión en estrella

3/LF VV

LF II

LLLLFFAPARENTE IVIVIVP ··3·3/·3··3

cos···3 LLACTIVA IVP

Conexión en triángulo

LF VV

3/LF II

LLLLFFAPARENTE IVIVIVP ··33/··3··3

cos···3 LLACTIVA IVP

RI

RSISI TRI

TISTI

José Ramón López - 2012

FIN