Motores asíncronos trifásicos

ENSAYO DE UN MOTOR ASÍNCRONO TRIFÁSICO POR EL MÉTODO DE LOS
RENDIMIENTOS SEPARADOS.
Descripción del motor asíncrono o motor de inducción:
−Estator:
Esta formado por tres bobinas o grupos de tres bobinas separados 120º eléctricos.
Sea el arrollamiento de un motor trifásico bipolar. Lo alimentamos mediante un sistema trifásico.
El campo magnético creado por el sistema trifásico en los instantes A, B, C y D.
Observamos que se crea un campo magnético giratorio en el estator.
En medio ciclo de una fase ha dado media vuelta, luego la velocidad del campo magnético en este caso, en
r.p.m. será:
ns= f · 60
En el caso de que la máquina tenga más de un par de polos:
ns= (f · 60) / P
A la velocidad del campo magnético giratorio se le llama velocidad de sincronismo.
−Rotor:
Existen dos tipos fundamentales:
• Rotor en jaula de ardilla o en cortocircuito
Ventajas:
−no requiere mantenimiento
−no sufre averías
• Rotor bobinado o de anillos rozantes
Ventajas:
−permite limitar la intensidad absorbida en el arranque
−permite regular la velocidad
Principio de funcionamiento
Los conductores del rotor son cortados por el campo magnético giratorio
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Se induce en ellos una f.e.m.
Los conductores del rotor están cortocircuitados por los extremos (jaula de ardilla) o unidos a un reóstato
exterior.
Circula por ellos una corriente cuyo sentido viene dado por la regla de la mano derecha.
Por los conductores del rotor circula corriente y estás inmersos en un campo magnético.
Aparece sobre ellos una fuerza cuyo sentido viene dado por la regla de la mano izquierda.
Como consecuencia el rotor girará en el mismo sentido que el campo magnético giratorio pero a una
velocidad n algo inferior a la de sincronismo ns ya que si n = ns , los conductores del rotor no cortarían líneas
de fuerza.
Llamamos deslizamiento a:
S = (ns −n) / ns 0< s <1
Al arrancar el motor.
S = 1 rotor parado
Si se bloquea el eje del motor.
S= 0 entonces ns =n.
Realización de la práctica:
Disponemos de los siguientes elementos:
• Motor asíncrono de 2 pares de polos.
• Y−d 660/380 V. Conexión en triángulo.
• Línea 3 x 380V.
• Dinamo con excitación derivación y reóstato de carga que utilizaremos como carga acoplada al eje del
motor.
Deducimos que:
−La velocidad de sincronismo es:
ns = (60 · f)/ P= (50 ·60) /2 = 1500 rpm.
−La conexión ha de ser en triángulo.
Circuito:
Procedimiento:
• Previo a la puesta en marcha:
Medimos con un polímetro la resistencia de una fase del motor.
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• En vacío:
• Para que funcione en vacío abrimos en AG de la dinamo ( se aproxima a vacío ya que la dinamo no
proporciona ninguna intensidad ni a la carga ni a la excitación).
• Determinamos las pérdidas en el cobre.
Pcu = 3RIof2
• Determinamos las pérdidas constantes.
P0=Pfe + Pr + Pcu
Pérdidas constantes: Pk= Pfe +Pr
Pr: pérdidas por el rozamiento
Las pérdidas constantes apenas varían con la velocidad del motor.
Pk= P0 +Pcu =(W1+−W2) − Pcu= (W1+−W2) − 3R Iof2
• Deslizamiento:
S= (ns −n) /ns ns = (f ·60) / P
• Factor de potencia:
Cos = P0 /( 3 Uol · Iol) = P/ S= (W1+−W2) / ( 3· Ula · Ila)
• En carga:
• Cerramos en Ag con lo que la dinamo hace de carga del motor, regulando el reóstato conseguiremos
los distintos valores de I de la tabla.
• Determinamos, además de las pérdidas en el cobre, deslizamiento y factor de potencia, el
rendimiento:
ðm = ðe · ðr
ðm: rendimiento del motor.
ðe: rendimiento del estator.
ðr: rendimiento del rotor.
ðe= ((W1+−W2) − (Pcu + Pk)) / (W1+−W2)
ðe= (E2 · I2 · Cos 2 − I22 · R2) / (E2 · I2 · Cos 2) = 1− S
Ya que:
I22 · R2= ( I2 · R2) I2= S · E2 · Cos 2 · I2
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Resultados:
Ila
N
ðr
ðe
ðm
If
Pcu= Pcu+Pk
(A)
rpm
(%)
(%)
(%)
(A)
3RIf2 (W)
Resistencia bobina= 33.3 ð
Pk= Po− 3R·Iof2= 70−27.01= 43 W.
Gráfica:
P (W)
S
Cos
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