ELT 2672 MÁQUINAS ELÉCTRICAS Laboratorio No 6 Ensayos del Motor Asíncrono 6.1 Introducción Los parámetros del circuito equivalente del motor asíncrono, se determinan mediante los ensayos en vacío y rotor bloqueado. 6.2 Objetivo El objetivo es determinar los parámetros del motor asíncrono en forma práctica mediante los ensayos en vacío y rotor bloqueado. En la Fig. 6.1 a), se muestra el circuito equivalente del motor reducido al estator [1], en las Fig. 6.1 b) y c), se muestran los circuitos equivalentes: exacto y aproximado. Fig. 6.1 Circuitos Equivalentes. 6.3 Ensayo en vacío o rotor libre Consiste en hacer funcionar el motor sin ninguna carga mecánica en el eje, es decir, el motor trabaja con rotor libre. Mediante este ensayo, se obtiene la curva de magnetización en vacío con excitación independiente del alternador. En la Fig. 6.2, se muestra el esquema para realizar el ensayo. 6.3.1 Equipos e Instrumentos empleados Se utiliza una fuente de corriente alterna variable, un amperímetro de corriente alterna, un voltímetro de corriente alterna, un vatímetro de corriente alterna y conectores. Fig. 6.2 Esquema de principio para el ensayo en vacío Sea P0 la pérdida en vacío. Pcu1, las pérdidas en el cobre del estator en este ensayo, PFe, las pérdidas en el hierro y P m las pérdidas mecánicas: P0 PFe Pm Pcu1 Para calcular cada una de las pérdidas, es necesario completar el ensayo de vacío con mediciones adicionales. Las pérdidas en el cobre Pcu1 se calcula si se mide previamente la resistencia del estator, R 1. Para hallar PFe y Pm se alimenta el motor por una tensión variable. Fig. 6.3 Representación PFe Pm en función de V12 PFe Pm P0 Pcu1 P0 a 1 R 1 I 20 Se representa PFe Pm en función del cuadrado de la tensión V1 tal como se muestra en la Fig. 6.3, es una recta cuya ordenada en el origen representa la pérdida mecánica del motor Pm Fig. 6.4 Rama paralelo Conocido PFe se calcula la rama paralela del circuito equivalente, de acuerdo a: PFe ; I Fe I 0 cos 0 ; I m I 0 sen 0 cos 0 a 1 V1n I 0 V V De donde se deduce: R Fe 1n ; X m 1n I Fe Im 5.3.2 Procedimiento Implementado el esquema del ensayo, el procedimiento a seguir es el siguiente: 1. Se debe aplicar la tensión asignada al motor, V1n 2. Se mide la potencia absorbida P0 y la corriente de vacío I0 3. Reduciendo la tensión hasta un valor entre 30 a 50% de V1n, en cada escalón de tensión se mide P0, I0 y V1 Los valores medidos, se recopilan en la Tabla 6.1 Tabla 6.1 Datos de mediciones del ensayo en vacío No I1=I0 V1n Po Obs. 1 2 3 4 . . 6.4 Ensayo en cortocircuito Mediante este ensayo, se obtiene las características de cortocircuito del alternador. En la Fig. 6.5, muestra el esquema para realizar el ensayo. 6.4.1 Equipos e Instrumentos empleados Se utiliza una fuente de corriente alterna variable, un amperímetro de corriente alterna, un vatímetro de corriente alterna y conectores. Fig. 6.5 Esquema de principio para el ensayo en cortocircuito 6.4.2 Procedimiento Implementado el esquema del ensayo, el procedimiento a seguir es el siguiente: 1. Partiendo con el variac en posición cero, aumentar lentamente la tensión de alimentación al transformador hasta llegar a la corriente nominal. 2. Medir la tensión, corriente y potencia: Vsc, Isc, Psc. Nota: El rotor debe estar bloqueado. Los valores medidos, se recopilan en la tabla 6.2 No cos sc Tabla 6.2 Datos del ensayo en cortocircuito Vsc Isc P sc Psc V V ; R cc R 1 R '2 1sc cos sc ; X cc X 1 X '2 1sc sen sc a 1 V1cc I1n I1n I1n Suponer que X 1 X '2 6.5 Medición de la Resistencia del estator por Fase Con el esquema mostrado en la Fig. 6.6, se mide la resistencia del estator en corriente continua. La resistencia del estator en corriente alterna se corrige utilizando un factor que varía entre 1.2 a 1.8, este factor depende de la frecuencia, calidad del aislamiento, el tamaño y potencia. El factor 1.5 es adecuado para este caso. V 1V R cc 2 A 2A R ca 1.5R cc Fig. 6.6 Esquema de principio para medición de resistencia del estator 6.5.1 Equipos e Instrumentos empleados Se utiliza una fuente de corriente continua variable, un amperímetro de corriente continua, un voltímetro de corriente continua y conectores. 6.5.2 Procedimiento Implementado el esquema de medición, el procedimiento a seguir es el siguiente: 1. Medir la corriente y tensión del circuito. 2. Repetir la medición aumentando la tensión de la fuente Nota: La resistencia que se obtendrá es la resistencia en corriente continua, es necesario corregir para corriente alterna. Los valores medidos, se recopilan en la tabla 6.3 Tabla 6.3 Datos de la medición de corriente y tensión No I V Obs 1 2 6.6 Bibliografía [1] Jesús Fraile Mora. Máquinas Eléctricas.5ª Edición, McGraw-Hill, Madrid, España, 2003.
