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F.N.I
LABORATORIO # 9 ENSAYO EN CORTOCIRCUITO DEL MOTOR ASINCRONO 1. OBJETIVO •
•
•
Conocer las consideraciones para el ensayo en cortocircuito del motor de inducción o asincrónico. Tomar Tomar conocimiento del procedimiento para el ensayo en cortocircuito del motor de inducción o asincrónico. Determinar los valores de los parámetros eléctricos del motor de inducción o asincrónico.
2. MARCO TEÓRICO 2.1 Introducc Introducc!n. !n."" El mot motor or de ind inducc ucción ión o maq maquin uina a así asíncr ncrona ona,, se caract caracteri eriza za por no man manten tener er constante su velocidad mecánica sujeto a la velocidad sincrónica del campo magnético del inductor, deido a que la velocidad del rotor es in!erior a la velocidad del campo magnético generado en el estator, para un análisis "idealmente# para las condiciones del motor de inducción en vacío se considera la velocidad del rotor igual a la velocidad síncrona, en la practica la velocidad en vacío es ligeramente in!erior a la velocidad sínc síncro rona na por por las las pérdi pérdida das s de rozam rozamie ient nto o y resi resist sten enci cia a aerod aerodin inám ámic ica a del del mo moto torr de inducción. $e dee tomar en cuenta que los motores recien el nomre de inducción o asíncronas, deido a que la velocidad de giro del motor no es la de sincronismo impuesta por la !recuencia de la red eléctrica.
2.2 En$%o En$%o &n cortocrcu cortocrcuto. to."" Como se indicó en el anterior laoratorio "ensayo en vacío del motor asíncrono#, la velocidad de rotación del campo magnético "estator# está dado por% nsinc & '() !e * Donde ! e es la !recuencia del sistema en +ertz y * es el nmero de polos en la máquina. $e e-presa la velocidad mecánica del eje del rotor en términos de la velocidad síncrona y del deslizamiento.
nm =( 1− s ) nsinc
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El deslizamiento se de!ine como%
s=
n sinc −nm nsinc
a !recuencia en el rotor se puede e-presar como%
f r= s f e
f r=
f r=
nsinc −nm n sinc p
120
f e
( n sinc −n m )
El ensayo de cortocircuito se realiza loqueando el rotor impidiéndole que gire, es decir nm&), por lo que se tendrá el deslizamiento s & ) y /& ) lo que indica que el motor se comporta como un trans!ormador con el secundario en cortocircuito. 0l estator se le aplica una tensión creciente, partiendo de cero, +asta quela corriente asorida sea la asignada, 1cc& 1'n "por !ase#, midiendo a la vez la tensión aplicada 2'cc "!ase# y la potencia asorida *cc "total#. a corriente de vacio 1) es entonces despreciale !rene a 1'n deido a la peque3a tensión necesaria, por lo tanto se desprecia la rama en paralelo, lo que se muestra en el siguiente cuadro%
Tensi$n de ensa"%
Perdidas Fe !u"
RFe desprecial
'%rriente p%r ()
En cortocircuito, el circuito equivalente, es como sigue:
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&e eli!ina ra!a
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El deslizamiento s & ', entonces la resistencia dinámica será%
R=
R=
R2 ' s
R2 ' 1
( s −1 )
( 1− 1 ) = 0
0demás tomar en cuenta que para condiciones de cortocircuito nm & ) e 1 4 ) Conocida la potencia de cortocircuito, se podrá calcular los valores de los parámetros eléctricos del motor de inducción o asincrónico, de acuerdo con las siguientes e-presiones% cos φ CC =
PCC m1 V 1 CC I 1n
5 de aquí resultan los valores% '
RCC = R1+ R2=
'
V 1CC
X CC = X 1 + X 2=
I 1 n
cos φCC
V 1 CC I 1 n
sen φCC
En consecuencia, el ensayo de cortocircuito permite otener los parámetros de la rama serie del motor de inducción o asincrónico
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'. MATERIAL Y E(UI)O. 6n motor de inducción tri!ásico, que tiene las siguientes características% o Tensión nominal 2 & (() 7 89) "2# o Corriente nominal% 1n & :,; 7 8,< "0# o *otencia nominal *n & ( "=p# o >recuencia nominal ! & :) "=z# o 2elocidad nominal n & (9)) "rpm#
0limentación de tensión tri!ásica "variale# o Cone-ión para la salida del voltaje má-. a entrada igual a la salida 1nput en 0' 0( 08 & <': 2?8@?:)AB) =z utput en E' E( E8 & ).<': "2# o Cone-ión para la salida del voltaje má-. a entrada mayor a la salida 1nput en ' ( 8 & <': 2?8@?:)AB) =z utput en E' E( E8 & ).< "2# o Corriente de salida & B "0#
1nstrumentos o
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de medición% 2oltímetro F>luGeF '':.
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o
o o
o
Escala de Tensión% ()) Hm2I 7 :) H2I0C ()) Hm2I7 ')) H2I DC
0mperímetro FJinipaF ET? Escala de Corriente% ()) HK0I 7 () H0I 0C ()) HK0I 7 () H0I DC
6n vatímetro analógico
Cales para cone-ión
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()9(
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*. CIRCUITO )ARA EL LABORATORIO.
+. DESCRI)CIÓN DEL LABORATORIO. •
/ealizar el circuito de laoratorio, como se indica en el punto <
•
$e dee iniciar el laoratorio con una tensión reducida, cortocircuitando uno de los lados del trans!ormador "en el caso de nuestro laoratorio, se cortocircuita el secundario#. =aciendo que no se mueva el rotor, o sea con una velocidad mecánica igual a cero
•
/ealizar el laoratorio con el cuidado respectivo.
,. LECTURAS OBTENIDAS EN EL LABORATORIO Lectura nº
V1cc [V]
1
/0.
Icc [A]
Pcc = Pcu[W]
Cos
*.+
20
0.
-. CLCULOS Y /R0ICOS cos φ 0=
290 3∗70.9
√ 3
= 0.68
3.46
φ0 =46.96 °
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Con este parámetro, es posile otener los parámetros de la rama serie del motor% '
RCC = R1+ R2=
V 1CC I 1 n
cos φCC
P%r l% tant% : '
RCC = R1+ R2=
70.9 3.46
cos 46.96 °
RCC =13.98 [ Ω ]
'
X CC = X 1 + X 2=
70.9 3.46
sen 46.96 °
X CC =14.98 [ Ω]
Req =2111.20 [ Ω ]
X eq = 404.15 [ Ω ]
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. ANLISIS DE RESULTADOS •
En presente ensayo de laoratorio, se utilizó nuevamente el circuito equivalente del motor de inducción o asíncrono, con sus respectivos parámetros resistivos e inductivos, pero esta vez se centró la atención en los parámetros de la rama serie que son
•
RCC
y
X CC
.
Jediante las ecuaciones que permiten descriir el comportamiento de un motor de inducción, se oservó que es posile deducir el comportamiento en cortocircuito del motor asíncrono, resultando que con s&' los términos de la rama serie se vuelven muy peque3os "anulándose la rama en paralelo# y por tanto, se puede otener con el ensayo en cortocircuito los parámetros de la rama serie. $e determinó la resistencia y reactancia de la rama serie del motor asíncrono que se tiene en laoratorio, mediante las lecturas e-perimentales de *CC y 1CC y 2'cc, que permitieron calcular
φ0
y con éste remontar a /cc y Lcc.
9. BIBLIO/RA0IA. Jáquinas electromagnéticas
eander M. Jatsc+.
Jáquinas eléctricas
$tep+en C+apman
0puntes de catedra 1nternet
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