1.- Campo “giratorio” como base de funcionamiento 2.

1.- Campo “giratorio” como base de
funcionamiento
2.- Principio de Funcionamiento motorgenerador
3.- Circuito equivalente.Característica parvelocidad
4.- Modos de funcionamiento
5.- Arranque
6.- Monofásico
7.- Regulación de velocidad
8.- Especificación de motores
PROBLEMA 1
ESTATOR
Departamento Ingeniería Eléctrica ETSIIM
4 polos
380 V (línea)
50 Hz
13 CV (1cv 0,735 kW)
Conex. Dev: Triángulo
Resistencia bobina=1,5 Ω
VACÍO (Rotor libre)
380 V (línea)
I0 = 3 A
P0 = 700 W
Perdidasrozam= 250 W
CORTOCIRCUITO
(Rotor frenado)
Ucc= 100 V (línea)
Icc = 20 A
Pcc = 1200 W
1.- Circuito equivalente f/n reducido al estator
2.- Si el deslizamiento a Plena carga es del 4%
· Corriente rotor y estator
· Potencia mecánica (interna) y útil en eje
· Potencia eléctrica absorbida por la red
· Rendimiento
1
PROBLEMA 1
Departamento Ingeniería Eléctrica ETSIIM
VACÍO (Rotor libre)
ESTATOR
4 polos
380 V (línea)
50 Hz
13 CV (1cv 0,735 kW)
Conex. Dev: Triángulo
Resistencia bobina=1,5 Ω
I1
U1 =
1.440 rpm
380
3
Rfe
(331)
I0 = 3 [− 69,2º ( A)
Ucc= 100 V (línea)
Icc = 20 A
Pcc = 1200 W
Xcc
R1 R’2
I’2 (0,5 (0,5) (2,7)
I2' = 16,5 [−12º (A)
s = 0,04
CORTOCIRCUITO
(Rotor frenado)
380 V (línea)
I0 = 3 A
P0 = 700 W
Perdidasrozam= 250 W
I1 = 17,9 [− 20º (A)
⎡1 ⎤
R'2 ⎢ −1⎥
⎣s ⎦
Xμ
(78)
I'2 =
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
Pmi = + 9.824(W)
Pneta= + 9.575(W)
P1 = + 11.090(W) Q1 = + 4.040(VA)
η = 86,1 %
ARRANQUE
P1 -elec
P-eje
I1
I’2
Rfe
Xμ
U1
I'2 =
R1 R’2 Xcc
0
Ωs
0
Ωs
⎡1 ⎤
R'2 ⎢ −1⎥
⎣s ⎦
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
1
2
ARRANQUE
P1 -elec
P-eje
0
Ωs
0
Ωs
I1 I’2
U1
I'2 =
R1 R’2 Xcc
Rfe
Xμ
⎡1 ⎤
R'2 ⎢ −1⎥
⎣s ⎦
U1
1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
…muy inductivo !!
PROBLEMA 1
ESTATOR
Departamento Ingeniería Eléctrica ETSIIM
4 polos
380 V (línea)
50 Hz
13 CV (1cv 0,735 kW)
Conex. Dev: Triángulo
Resistencia bobina=1,5 Ω
VACÍO (Rotor libre)
380 V (línea)
I0 = 3 A
P0 = 700 W
Perdidasrozam= 250 W
CORTOCIRCUITO
(Rotor frenado)
Ucc= 100 V (línea)
Icc = 20 A
Pcc = 1200 W
1.- Circuito equivalente f/n reducido al estator
2.- Si el deslizamiento a Plena carga es del 4%
· Corriente rotor y estator
· Potencia mecánica (interna) y útil en eje
· Potencia eléctrica absorbida por la red
· Rendimiento
Valor
I = 17,9 [− 20º ( A)
nominal 1n
3.- Intensidad en estator en el instante de
arranque y factor de potencia
3
PROBLEMA 1
Departamento Ingeniería Eléctrica ETSIIM
VACÍO (Rotor libre)
ESTATOR
380 V (línea)
I0 = 3 A
P0 = 700 W
Perdidasrozam= 250 W
4 polos
380 V (línea)
50 Hz
13 CV (1cv 0,735 kW)
Conex. Dev: Triángulo
Resistencia bobina=1,5 Ω
I1
U1 =
Xcc
R1 R’2
I’2 (0,5)(0,5) (2,7)
⎡1 ⎤
R'2 ⎢ −1⎥
⎣s ⎦
Xμ
(78)
2
⎛ R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝ 1⎠
I2' (arr) = 76,5 [−70º (A)
s =1
I0 = 3 [− 69,2º ( A)
I1
( arr )
= 79 [−70º (A)
P1 -elec
P-eje
I'2 =
3 R'2 I' 2
s
Rfe
(331)
Ucc= 100 V (línea)
Icc = 20 A
Pcc = 1200 W
U1
I'2arr(s=1) =
P1 ≈
380
3
CORTOCIRCUITO
(Rotor frenado)
0
Ωs
0
Ωs
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
2
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
Meje =
Q1 =
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
4
M
P1 -elec
P-eje
0
s= 1
I'2 =
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
Q1 =
Ωs
0
Ωs
Ω
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
I
+
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
0
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
0
Ω
.. transitorio Arranque…
M
P1 -elec
P-eje
s= +
I'2 =
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
Q1 =
Ωs
0
Ωs
Ω
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
I
+
+
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
0
Ω
.. transitorio Arranque…
5
M
P1 -elec
P-eje
s= +
I'2 =
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
Q1 =
Ωs
0
Ωs
Ω
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
I
+
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
+
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
0
Ω
.. transitorio Arranque…
M
P1 -elec
P-eje
s= +
I'2 =
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
Q1 =
Ωs
0
Ωs
Ω
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
I
+
+
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
0
Ω
Régimen estable motor
6
M
Ωs
0
Ω
0
Ω
s=
+0,02
I
Ωs
M
Ωs
0
Ω
0
Ω
I
s > +1
Ωs
Casi … s = 2
7
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
Q1 =
--
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
M
+
Ω
0
Ωs
I
P1 -elec
P-eje
s > +1
Ωs
Ω
0
I'2 =
Casi … s = 2
…transitorio freno contramarcha….
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
Q1 =
--
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
M
+
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
U1
Ωs
0
Ω
0
Ω
I
P-eje
P1 -elec
s=+>1
Ωs
…transitorio freno contramarcha….
I'2 =
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
8
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
Q1 =
0
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
M
+
Ω
0
Ωs
I
P1 -elec
P-eje
0
Ωs
s=1
Ω
0
I'2 =
…transitorio parado….
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
Q1 =
+
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
M
+
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
U1
Ωs
0
Ω
0
Ω
I
P-eje
P1 -elec
s=+<1
Ωs
…transitorio arranque motor….
I'2 =
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
9
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
~0
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
Q1 =
0
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
0
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
M
(Po(vacío))
Ω
0
Ωs
I
P1 -elec
P-eje
0
Ωs
s=0
Ω
0
I'2 =
…transitorio vacío sin carga….
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
Q1 =
--
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
--
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
M
--
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
U1
Ωs
0
Ω
0
Ω
I
P1 -elec
P-eje
s=-
Ωs
Régimen estable generador
I'2 =
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
10
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
Q1 =
--
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
--
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
M
--
Ω
0
Ωs
I
P1 -elec
P-eje
Ωs
s=-
Ω
0
I'2 =
Régimen estable generador
3 R'2 I' 2
s
P1 ≈
2
+
1
2
Peje = 3 R'2 ( - 1) I' 2
s
Q1 =
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
M
…cuidado ¡¡¡ ….
--
3 ⎡R'2 ⎤ 2
I'2
Ωs ⎢⎣ s ⎥⎦
+
3 U12
2
+ 3 Xcc I' 2
Xm
+
Meje =
U1
0
Ωs
0
Ωs
Ω
I
P-eje
P1 -elec
s > +2
…transitorio freno contramarcha….
I'2 =
Ω
U1
2
⎛R'2 ⎞
2
⎜ ⎟ + Xcc
⎝s⎠
11