ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
MAQUINAS ELÉCTRICAS PRACTICA No. 1
1. TITULO: PRUEBAS EN MOTORES TRIFASICOS DE INDUCION 2. OBJE OBJETI TIV VO: Obte Obtene nerr los los !r" !r"#e #etr tros os $el $el %&r% %&r%'& '&to to e('& e('&)!l )!len ente te $el $el #oto #otorr $e &n$' &n$'%% %%&* &*n n #e$&!nte l!s r'eb!s en )!%&o + ! rotor blo('e!$o. ,. E-UIPO: • • • • • • •
1 motor trifásico de inducción 1 !n!"i#!dor industri!" $!n!"ó%ico o di%it!"& 1 !utotr!nsform!dor '!ri!("e 1 medidor de 'e"ocid!d 1 'o"t)metro de cc 1 set de c!r%!s resisti'o * tr!nsform!dores de corriente
. M!r% M!r%o o Te*r Te*r&% &%o: o:
+1E" circuito e,ui'!"ente de" motor trifásico de inducción -uede deducirse en form! !ná"o%! !" de un tr!nsform!dor En "! fi%1 se -resent! e" circuito e,ui'!"ente de un motor trifásico de inducción.
/o /onde.
/&0. 1 CIRCUITO E-UIVALENTE
r1. resistenci! efecti'! de" est!tor0 -or f!se r2 . resistenci! efecti'! de" rotor0 rotor0 -or f!se0 referid! !" est!tor est!tor 31 . re!ct!nci! de dis-ersión de" est!tor0 es t!tor0 -or f!se 32 . re!ct!nci! re!ct!nc i! de dis-ersión de" rotor0 -or f!se0 referid! !" est!tor %m . conduct!nci! de -4rdid!s de" n5c"eo (m . susce-t!nci! m!%neti#!nte s . des"i#!miento
+ Los -!rámetros de" motor de inducción -ueden determin!rse ! -!rtir de "!s -rue(!s de '!c)o 6 de rotor ("o,ue!do !ntes 'ist!s t!nto en "! -r!ctic! $"!(or!torio& como en "! teor)!
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.INFORME 1. Re!l&3!r 'n !n"l&s&s re%&so + %ort!o $e %!$! 'n! $e l!s r'eb!s re!l&3!$!s4 resent!r los $!tos t!b'l!$os + los $&!0r!#!s $e los %&r%'&tos ('e se 's!ron %on l! e5l&%!%&*n %orreson$&ente. Pr'eb! $e )!%6o:
L! -rue(! de '!c)o de un motor de inducción -ro-orcion! inform!ción res-ecto de "! corriente e3cit!dor! 6 de -erdid!s sin c!r%! 7ener!"mente se re!"i#! ! frecuenci! nomin!" 6 con 'o"t!8es (!"!nce!dos 6 nomin!"es en e" est!tor Un! 'e# ,ue e" motor se encuentr! en funcion!miento se tom!n "!s si%uientes mediciones. 9"0n" : 9o"t!8e de ")ne! ! ")ne! I"0n" : Corriente de ")ne! Pn" : Potenci! de entr!d! e"4ctric! -o"ifásic! tot!" Sin c!r%!0 "! corriente de" rotor es so"o un '!"or menor ! "! nomin!" en un orden de" *;< !" +;< ! diferenci! en "os tr!nsform!dores "! corriente es m!6or de(ido ! "! m!%neti#!ción de" !ire /e est! m!ner! se -roduce un -!r ,ue -uede 'encer "!s -4rdid!s -or fricción 6 ro#!miento con e" !ire !soci!d!s con "! rot!ción Si se i%nor!n "!s -erdid!s I=R en e" rotor0 "! -erdid! rot!tori! en condiciones norm!"es de o-er!ción es i%u!". Prot : Pn" > * I"n"R1 L!s -4rdid!s en e" n5c"eo se c!"cu"!n de "! si%uiente m!ner!. Pn5c"eo : Pn" > Prot > * I"n" R1 L! resistenci! -ro -erdid!s en e" n5c"eo es i%u!" !. Rc
=
3V 1, nl P núcleo
/e(ido ! ,ue e" des"i#!miento sin c!r%! es mu6 -e,ue?o0 "! resistenci! de" rotor ref"e8!d! es mu6 %r!nde L! com(in!ción en -!r!"e"o con "!s r!m!s de m!%neti#!ción se con'ierten en @m en -!r!"e"o con ,ue es un! e3cit!d! en deri'!ción -or "! re!ct!nci! de dis-ersión en resistenci! mu6 !"t!0 6 "! re!ct!nci! de est! com(in!ción en -!r!"e"o es c!si i%u!" ! m L! re!ct!nci! n" medid! en "!s termin!"es de" est!tor en '!c)o es c!si i%u!" !. n" : 1" : " B m /e i%u!" m!ner! -odemos o(tener más -!rámetros ,ue inter'ienen en e" motor cu!ndo este se encuentr! sin c!r%! Tenemos. Qnl
=
2 S nl − P nl 2
donde "! entr!d! de -otenci! !-!rente sin c!r%! es.
2
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MAQUINAS ELÉCTRICAS S nl
=
3V 1, nl I 1nl
L! re!ct!nci! de '!c)o se -uede o(tener de. X nl
=
Qnl 3 I 12,nl
Por "o %ener!" e" f!ctor de -otenci! es (!st!nte (!8o de modo ,ue "! re!ct!nci! sin c!r%! es c!si i%u!" ! "! im-ed!nci! sin c!r%! D!tos: P!r"#etro
V!lor tr&/"s&%o
V!lor Me$&$o
V!lor Me$&$o
9o"t!8e Corriente Potenci! A-!rente !ctor de -otenci!
;9 D 1G H9A
; +;F
1 +;+
;+
;+
F!se 2
F!se ,
F!se 1
9o"t!8e Corriente
;J *
recuenci!. F; K# D&!0r!#! $el %&r%'&to &#le#ent!$o:
Pr'eb! $e Rotor Blo('e!$o
3
;D **
; **
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Est! -rue(! -ro-orcion! "! inform!ción -!r! o(tener "!s im-ed!nci!s de dis-ersión E" rotor se ("o,ue im-idi4ndo"e %ir!r -or "o cu!" e" des-"!#!miento es i%u!" ! 1 "! corriente ,ue circu"! -or e" circuito es "! nomin!" mientr!s ,ue "os 'o"t!8es son menores ,ue "os nomin!"es L!s mediciones ,ue se de(en re!"i#!r son. 910(" : 9o"t!8es de ")ne! I10(" : Corriente de ")ne! P(" : Potenci! de entr!d! e"4ctric! -o"ifásic! tot!" (" : recuenci! de "!s -rue(! de rotor ("o,ue!do Con (!se en "!s mediciones con e" rotor ("o,ue!do0 es -osi("e encontr!r "! re!ct!nci! con e" rotor ("o,ue!do ! -!rtir de "! -otenci! re!cti'! con e" rotor ("o,ue!do. Qbl
=
2 − P bl 2 S bl
L! -otenci! !-!rente tot!" con e" rotor ("o,ue!do es. S bl
=
3V 1,bl I 1bl
L! re!ct!nci! con e" rotor ("o,ue!do corre%id! ! "! frecuenci! nomin!"0 se c!"cu"! de "! si%uiente m!ner!. X nl
f Qnl = r 2 f bl 3 I 1,nl
"! resistenci! con e" rotor ("o,ue!do se c!"cu"! con "! -otenci! de entr!d! ! rotor ("o,ue!do como. Rbl
=
P bl 2
3 I 1,bl
Un! 'e# ,ue se determin!n estos -!rámetros0 es -osi("e est!("ecer "os -!rámetros de" circuito e,ui'!"ente En condiciones de rotor ("o,ue!do0 se -uede o(tener un! e3-resión -!r! "! im-ed!nci! de entr!d! !" est!tor. (" : R1 B81 B $R B 8& en -!r!"e"o con 8m P!r! motores ,ue cu6! -otenci! es menor ! G KP "! -rue(! se -uede re!"i#!r ! frecuenci! nomin!" 6 "! resistenci! !-!rente en condiciones de rotor ("o,ue!do est! d!d! -or. 2
X m Rbl = R1 + R2 X X + m 2
6 "! re!ct!nci! con e" rotor ("o,ue!do ! frecuenci! nomin!" !-!rente es.
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X bl
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X m = X 1 + X 2 X X + 2 m
D!tos: P!r"#etro
V!lor Me$&$o
V!lor Me$&$o V!lor Me$&$o
9o"t!8e Corriente Potenci! Acti'! /istorsión
G*J D GD ;+G
GF D1 FJ ;+G
GG D F ;+G
recuenci!. F; K# D&!0r!#! $el %&r%'&to &#le#ent!$o:
.2. Deter#&n!r los !r"#etros $el %&r%'&to e('&)!lente $el #otor $e &n$'%%&*n4 resent!r %"l%'los $et!ll!$os 7'nto ! l!s e5l&%!%&ones %orreson$&entes.
Re q =
Z bl
P bl 3 I 12,bl V bl
=
3 I 1,bl
5
= =
336W 3( 4.04 ) 126V 4.04
2
= 6.86Ω
= 31.3Ω
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL Xeq =
− (6.86) 2 = 30.53
(31.3) 2 Xeq
= 15.26Ω 2 Re sistencia del rotor 1Ω
x1
= x'2 =
MAQUINAS ELÉCTRICAS
Z eq
=
V φ
=
47.7 3
I 1 5.3 = R1 + R 2
7
= 11.8 = R + jXr = 5.3 + j10.53
R 2 = 5.3 − 1.4 = 3.9Ω Visto desde el estator El Valor Medido en laboratori o es 2.7Ω R 2 = (2.7) 0.5 = 3.645Ω 2
.,. Present!r los $!tos $e l!%! $el #otor $e &n$'%%&*n 't&l&3!$o !r! el e5er&#ento.
/ATOS /E PLACA M!r%!: CETEL ru3e""es Ser&!l: 1+J;G IN : D A VN : ; 9 / : F; K# P : C9
.. C!l%'l!r el )!lor $e l! res&sten%&! e5tern! ('e 8!+ ('e oner en el rotor !r! ('e el !r $e !rr!n('e se! &0'!l !l !r #"5&#o.
L! resistenci! ,ue se de(e co"oc!r en e" rotor -!r! tener e" -!r de !rr!n,ue má3imo res-onde ! "! si%uiente re"!ción. Rx =
( R1,eq )
Rx =
(6.86) 2
V E V R Rx 2
=a=
2
+ ( X 1,eq + x' 2 ) 2 − r ' 2 + (30.53 + 3.9) 2 − 3.9 = 31.20[ Ω]
48.4V 41.6V
= 1.16
= (1.16) 2 31.20Ω = 41.98Ω
9.CONCLUSIONES: MARIO ALAJO 1. E" motor de inducción de rotor de'!n!do es uno de "!s más uti"i#!dos en "! industri!
de(ido ! sus c!r!cter)stic!s de funcion!miento como su e3ce"ente -!r de !rr!n,ue 6 "! m!ner! de "o%r!r ,ue este se! má3imo co"oc!ndo resistenci!s e3tern!s en e" rotor 6 "! f!ci"id!d de "ue%o de" !rr!n,ue retir!r"!s -!r! ,ue e" motor continu4 con su norm!" funcion!miento Esto "o !ce más eficiente 6 no com-"ic! su tiem-o de 'id! 5ti"
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2. P!r! "o%r!r -ro-ósitos de me8or!miento de un motor se re,uiere conocer todos "os
-!rámetros ,ue están inmersos en su funcion!miento0 -!r! e""o se re!"i#!n "!s -rue(!s ,ue nos -ro-orcion!n todos estos d!tos0 -rinci-!"mente !,ue""os ,ue inter'ienen en %ener!r -4rdid!s de -otenci! en e" motor0 de(ido ! su simi"itud con un tr!nsform!dor trifásico "!s -rue(!s se refieren ! este -ero sus not!ciones '!r)!n ! -rue(! de '!c)o 6 -rue(! de rotor ("o,ue!do ,. En "! -rue(! de '!c)o se o(ser'! ,ue "! corriente ,ue circu"! -or e" motor es de" orden
de" F;< ! FG< de "! nomin!"0 esto es un! %r!n diferenci! con e" tr!nsform!dor donde ten)!mos un! corriente de" orden de" < !" G< de "! nomin!"0 esto -rinci-!"mente ,ue en e" motor se m!%neti#!n no so"o "os de'!n!dos0 entreierro sino t!m(i4n !ire "o ,ue !ce e"e'!r ! "! corriente ! '!"ores (!st!nte !"tos CRISTEL CARDENAS . /ur!nte "! -rue(! de rotor ("o,ue!do no e3iste nin%un! diferenci! de" motor con e"
tr!nsform!dor E" rotor se "o -uede ("o,ue!r con f!ci"id!d 6 t!n so"o son "!s m!nos de(ido ! ,ue se re!"i#! con un 'o"t!8e menor !" nomin!" e" tor,ue de" rotor es más (!8o Pero no se de(e o"'id!r tener e" m!6or cuid!do !" re!"i#!r est! o-er!ción . P!r! re!"i#!r !m(!s -rue(!s se uti"i#!n !utotr!snform!dores ,ue !6ud!n !" !rr!n,ue 6
t!m(i4n -ermiten re%u"!r 'o"t!8es 6 corrientes ! '!"ores nomin!"es Adicion!" ! "os instrumentos de medid! se re,uiere -rotecciones -!r! estos0 es-eci!"mente -!r! "! corriente -or "o ,ue se uti"i#! tr!nsform!dores de corriente No se -uede re!"i#!r este ti-o de o-er!ciones de e,ui-os trifásicos sin tener e" m!6or cuid!do con instrumentos de medid!0 conductores 6 e"ementos de -rotección .BIBLIO;RAFIA
1 HOSO0 Irin%0 “Transformadores y Máquinas Eléctricas” Se%und! Edición PRETINCE KALL mono%r!fi!scom
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