LAB 1 MAQ ROT

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
MOTOR ELÉCTRICO ASINCRONO, ENSAYO DE VACÍO, ROTOR
BLOQUEADO Y CON CARGA
CURSO: MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTÁTIVAS
ALUMNO: ROJAS CABRERA KENNY ALBERTO
CÓDIGO: 1523120707
DOCENTE: MANSILLA RODRÏGUEZ MOISËS WILLIAM
FECHA DE ENTREGA: 18/06/19
1
ÍNDICE
1.
OBJETIVOS .............................................................................................................................. 3
2.
MATERIALES .......................................................................................................................... 3
3.
MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 4
MOTOR DE INDUCCIÓN................................................................................................................... 4
ENSAYO DE VACIO ........................................................................................................................... 4
ENSAYO DE ROTOR BLOQUEADO .................................................................................................... 5
4.
PROCEDIMIENTO .................................................................................................................. 5
ENSAYO EN VACIO ........................................................................................................................... 5
ENSAYO DE ROTOR BLOQUEADO .................................................................................................... 6
5.
DATOS OBTENIDOS .............................................................................................................. 6
ENSAYO EN VACIO ........................................................................................................................... 6
ENSAYO DE ROTOR BLOQUEADO .................................................................................................... 7
6.
ANALISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS ........................................................................... 7
7.
CONCLUSIONES ................................................................................................................... 10
8.
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 10
2
1. OBJETIVOS

Tener el conocimiento sobre los motores asíncronos.

Realizar los respectivos ensayos de vacío y cortocircuito (rotor bloqueado) a un
motor de inducción.

Obtener el circuito equivalente del motor asíncrono.
2. MATERIALES



Vatímetro yokogawa trifásico
Modelo
clase
Voltaje nominal
Corriente nominal
Nominal de Factor de potencia
2042
JISC 1102: 1997 clase 0,5
120/240 V
1/5 A
1,0
Frecuencia de funcionamiento
CC, 25 ~ 1000Hz
Principio de funcionamiento
Posición de funcionamiento
Divisiones de la escala
Rango de temperatura de
funcionamiento
De rango de humedad
Rango de temperatura de
almacenamiento
Aproximadamente Dimensión
externa
Electrodinamómetro
Horizontal
120
0 ~ 40 °C
30 ~ 75% RH
-10 ~ 50 °C
260x180x136mm
Motor trifásico asíncrono
Tensión nominal
Corriente nominal
Clase de
frecuencia
Velocidad nominal de giro
230/400 V
1,05/1,8 A
0,30kw
50 HZ
1400 1/min
Factor de potencia
dimensiones
peso
N ° de pedido
Conexión
0,8
340x210x210 mm
9kg
SE2663-1K
∆/𝑌
Multímetro analógico-digital
(Controlador universal)
3
Medición simultánea de la tensión y
la corriente
Máx. 600 V, 20 A
Cálculo de potencia
activa, reactiva,
aparente, y del factor
de potencia
Eléctricamente indestructible hasta
30 A/1000 V
Selección del rango de medición
Automática o manual
Display de gráfico de gran tamaño
5,7”
Visualización grande o visualización
de hasta
4 valores medidos
Interfaz
RS232 y USB
Nº de pedido
SO5127-1Z
3. MARCO TEÓRICO
MOTOR DE INDUCCIÓN
El motor de inducción recibe este nombre debido a que igual que el transformador opera bajo
el principio de inducción electromagnética. Debido a que este tipo de motores no llega a
trabajar a su velocidad sincrónica, también se conocen como motores asincrónicos.
Por el número de fases se clasifican en general como: trifásicos, bifásicos y monofásicos. Por
el tipo de rotor pueden ser: de rotor devanado y de rotor jaula de ardilla. Por lo general, se
fabrican de varios polos de acuerdo a la frecuencia y a la velocidad de operación.
ENSAYO DE VACIO
El motor de inducción se conecta a una alimentación a su tensión nominal y se hace funcionar
sin carga acoplada a su eje. En estas condiciones, como en el caso de los transformadores
ensayos "en vació", se registra la potencia de entrada al inducido estatórico del motor de
inducción, la corriente, la tensión; considerando el esquema de conexiones de sus bobinas, el
motor presenta las pérdidas por rotación (pérdidas en el hierro y mecánicas), y unas pequeñas
perdidas en vacío equivalentes a las pérdidas en el material ferromagnético del estator y el
rotor.
4
Ilustración 1. Ensayo de circuito abierto (Ensayo de vacío)
Nótese que las perdidas mecánicas se consideran constantes para diferentes valores de
tensión de alimentación porque una vez que el motor comienza a girar lo hace prácticamente
a la misma velocidad, muy cercana a la de sincronismo, para tensiones de alimentación, con
lo que las perdidas mecánicas se pueden considerar constantes.
ENSAYO DE ROTOR BLOQUEADO
El motor se desconecta y su rotor se bloquea para impedir su rotación. Al estator se aplica
una pequeña y gradualmente creciente tensión trifásica hasta que circule la corriente nominal
de línea indicada en la placa de características.
Como en el ensayo de cortocircuito del transformador, y por las razones justificadas, las
pérdidas en el hierro son despreciables y no hay perdidas mecánicas ya que el motor no gira.
La potencia total absorbida por el motor representa, por tanto, las perdidas eléctricas en el
cobre a plena carga del' estator y del rotor. Se registra la potencia activa que toma de la red,
el voltaje aplicado para conseguir que circule la corriente nominal para el cálculo de los
parámetros del circuito equivalente por fase del motor ensayado.
Ilustración 2. Ensayo de rotor bloqueado (Cortocircuito)
4. PROCEDIMIENTO
ENSAYO EN VACIO
5



Conectar los dispositivos de medición (vatímetro trifásico, voltímetro, amperímetro)
en los bornes del motor y fuente de alimentación.
Encender la fuente de alimentación trifásica.
Tomar apuntes de la potencia, corriente de excitación, voltaje de nuestros
dispositivos de medición en referencia al voltaje de la siguiente tabla (VN = 230 V)
Tensión Corriente Potencia
(V)
(A)
(W)
ENSAYO DE ROTOR BLOQUEADO



Conectar los dispositivos de medición (vatímetro trifásico, voltímetro, amperímetro)
en los bornes del motor y fuente de alimentación.
Encender la fuente de alimentación trifásica.
Tomar apuntes de la potencia, corriente de excitación, voltaje de nuestros
dispositivos de medición en referencia al voltaje de la siguiente tabla (IN = 0.97 A)
Tensión Corriente Potencia
(V)
(A)
(w)
5. DATOS OBTENIDOS
ENSAYO EN VACIO


Conexión Δ
VN = 230 V
Tensión Corriente Potencia
(V)
(A)
(W)
152
0.46
20
6
172.4
191.9
212.5
232.9
251.1
0.53
0.62
0.72
0.81
0.92
24
28
38
41
52
ENSAYO DE ROTOR BLOQUEADO

IN = 0.97 A
Tensión Corriente Potencia
(V)
(A)
(w)
25.3
0.61
16
37.6
0.75
28
43.2
0.84
45
49.2
0.93
65
54.01
0.98
80
6. ANALISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS
Ensayo de vacío

Realizando la medición de la resistencia de las bobinas del estator se encontrará el
valor de: 𝑅1 = 20.15 Ω

Luego tomamos valores con el vatímetro y el multímetro digital, para hallar la
potencia y la relación de tensión y corriente en vacío
Tensión Corriente Potencia
(V)
(A)
(W)
212.5
0.72
38
230
Io
Po
232.9
0.98
80
Interpolando:
𝑃𝑜 = 40.57 𝑊
𝐼𝑜 = 0.797 𝐴
Hallando la Potencia monofásica en vacío para encontrar parámetros:
7
40.57
= 13.52 𝑊
3
𝑃=
𝑉𝑜 = 230 𝑉
𝑅𝑜 =
𝑃𝑂
𝐼𝑜
2
=
13.52
= 21.28 Ω
0.7972
𝑅𝑜 = 𝑅1 + 𝑅𝑀
𝑅𝑀 = 21.28 − 20.15 = 1.13 Ω
𝑍𝑜 =
𝑉𝑜
230
=
= 288.58 Ω
𝐼𝑜 0.797
𝑋𝑜 = √288.582 − 21.282 = 287.79 Ω
𝑋𝑜 = 𝑋1 + 𝑋𝑀
𝑋𝑀 = 𝑋𝑜 − 𝑋1
𝑋𝑀 = 267.64 Ω
V vs I
250
TENSION
230
210
190
170
150
130
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
CORRIENTE
Ensayo de rotor bloqueado

Tomamos valores con el vatímetro y el multímetro digital, para hallar la potencia y
la relación de tensión y corriente en rotor bloqueado.
8
Tensión Corriente Potencia
(V)
(A)
(w)
49.2
0.93
65
Vcc
0.97
Pcc
54.02
0.98
80
Interpolando:
𝑉𝑐𝑐 = 53.06 𝑉
𝑃𝑐𝑐 = 77 𝑊
Hallando la Potencia monofásica en cortocircuito para encontrar parámetros:
𝑃=
77
= 25.67 𝑊
3
𝐼𝑐𝑐 = 0.97 𝐴
𝑅𝑐𝑐 =
𝑃𝑐𝑐
𝐼𝑐𝑐
2
=
25.67
= 27.28 Ω
0.972
𝑅𝑐𝑐 = 𝑅1 + 𝑅2 '
𝑅2 ′ = 27.28 − 20.15 = 7.13 Ω
𝑍𝑐𝑐 =
𝑉𝑐𝑐 53.06
=
= 54.7 Ω
𝐼𝑐𝑐
0.97
𝑋𝑜 = √54.72 − 7.132 = 54.23 Ω
Según tabla NEMA B
𝑋1 = 0.4(54.23) = 21.69 Ω
𝑋2 = 0.6(54.23) = 32.59 Ω
9
V vs I
60
55
Tensión
50
45
40
35
30
25
20
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Corriente
Quedando finalmente el circuito equivalente:
R1=20.15 Ω
230 V
X1=22.15j
Ω
R2=7.13 Ω
X2=32.59j Ω
Rm=1.13 Ω
Xm=267.64j Ω
7. CONCLUSIONES


El motor asíncrono es uno de los más usados en las industrias por su bajo costo y su
buena eficiencia.
Gracias a los ensayos de vacío y rotor bloqueado pudimos encontrar el circuito
equivalente del motor asíncrono.
8. BIBLIOGRAFÍA
10
ingenieriaelectricafravedsa. (s.f.).
http://ingenieriaelectricafravedsa.blogspot.com/2014/12/ensayo-vacio-motorasincrono.html.
motor-electrico. (2016). https://www.monografias.com/trabajos91/motor-electricotrifasico/motor-electrico-trifasico.shtml.
sew-eurodrive. (enero de 2019). https://www.seweurodrive.es/produkte/motoren/drehstrommotoren-asynchronmotoren.html.
Jesús Fraile Mora. (2003). Maquinas Eléctricas. 5a ed. Mc Graw Hill
Chapman, S. J. (1987). Maquinas Eléctricas. 3a ed. Colombia. McGraw-Hill.
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