UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER SANTANDER Facultad de Fisico-Mecanicas Escuela de Eléctrica, Electrónica y TelecounicacionesTelecounicaciones- E3 T La!oratorio de a"uinas eléctricas 2022574-Carlos Andres Amaya Bautista 2032628-Diego Andres hurtado
&. e reali reali!o !o la prueba prueba de de corto corto circ circuito uito '(otor )loqueado*, donde se freno el arrancado del
2041916-olman !a"l #una motor para que los devanados del estator alcan!aran la corriente nominal, esto se producía a un volta#e reducido. +on esta prueba se va a caracteri!ar las perdidas delo cobre en el modelo del motor de inducción.
#$%ETIV#S& •
Caract er i zarelmodel o equi val ent e de un mo t ordei nduc c i ó nt r i f á s i c o . I de nt i fic arl a sc ar a c t e r í s t i c asdel o smo t o r e s de i nducc i ón y l os t i pos de mot or es que e xi s t e n.
alores -btenidos ara las ruebas de acio y (otor )loqueado /otor 0aula de Ardilla. alores alores rueba de acio
Introduction& Ta b l a1:
Antes de conectar cualquier tipo de maquina es indispensable hacer una revisión de sus partes y de sus características principales, a través de mediciones, para poder tener una referencia de vericación, que nos permita determinar si es adecuada la conexión de la maquina y no vayan a haber problemas tanto eléctricos, como mecánicos.
Vnomi mi na l 220V
I ar r anq u e 9. 8A
I v aci o
W1
W2
4. 5A
150W
80W
Val or esPruebadeRot orBl oqueado Ta b l a2:
P r o c e d i mi e nt o .
Vr b 51. 3
1. e revis reviso o la contin continuida uidad d en los los borne bornes s de las bobinas del motor de inducción, y se reali!o mediciones para hallar la resistencia del devanado del estator.
I nomi na W1 l 6. 7 10
W2 70W
Seha l l ounv a l o rdel aRe s i s t e nc i adee s t a t o r conme mego met r oi guala0. 36Ω.
". e reali reali!o !o la prueba prueba en vacio, vacio, con con valor valor nominal del volta#e, obtenido los valores de la corriente de vacío, la potencia de vacío, siendo la misma potencia de perdidas en el n$cleo, pudiendo así caracteri!ar el modelo de la maquina en la parte de la rama de ma%neti!ación.
alores -btenidos ara las ruebas de acio y (otor )loqueado /otor 2evanado. alores alores rueba de acio Ta b l a1:
Vnomi mi nal I ar r anque
I v aci o
W1
W2
3rupo 4
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Facultad de Fisico-Mecanicas Escuela de Eléctrica, Electrónica y Telecounicaciones- E3 T La!oratorio de a"uinas eléctricas 10. 5A
220V
7. 6A
150W
245W
rb = B1.& Val or esPruebadeRot orBl oqueado
9allando la 6mpedancia de (otor )loqueado
Ta bl a2:
Vr b 6 3. 8 V
6nominal = G.@ A
I nomi na W1 l 8. 9A 120W
W2
Zrb =
10W
Vrb
√ 3∗ Inominal
=
51.3
√ 3∗6.7
=6.5818 Ω
9allando la (eq de (otor )loqueado
Req ( rb )= Seha l l ounv a l o rdel aRe s i s t e nc i adee s t a t o r conmego met r oi guala0. 39Ω.
(-+526/6578- A(A 9A::A( 5: +6(+;68- 5<;6A:5785 '/-8-( 0A;:A 25 A(26::A* 9allando rama de ma%neti!ación vacio = >1'vacio*?>"'vacio* = @ >
220
√ 3 = √ 3 =28.2260 Ω
Ivacio
80
∗
2
3 6.7
=0.594044 Ω
R 2= R eq − R 1=0.594044 −0.36 =0.2340 Ω Ahora se obtiene la (eactancia equivalente de rotor bloqueado, que contiene E1 y E". 2
=√ 6.5818 − 0.5940 2
Xeq ≈ X 1 + X 2 ≈ 6.5549 Ω
9allando la Ceq'vacio*
V nominal
=
:a (eq es la ma%nitud de las suma de la resistencia del estator con la del rotor. or lo tanto el valor de (" o resistencia del rotor es i%ual a
2
nominal = ""
2
∗ Inominal
3
Xeq =√ Zrb − Req ( rb ) Xeq =6.5549
6vacio =4.B A
Zeq ( vacio )=
Prb
4.5
5sta Ceq es la ma%nitud de la resistencia asociada al estator y las reactancias de ma%neti!ación y a la reactancia del estator. Asumiendo que la reactancia de ma%neti!ación es muy %rande, comparada en ma%nitud a la resistencia del estator, se puede aproximar a Coc D E1 ?Em.
Asumiendo que las reactancias del estator y del rotor se distribuyen en proporciones equivalentes, entonces
X 1 ≈ X 2 ≈ 3.2775 Ω 2e la ecuación de la prueba de vacio, donde la Coc D E1?Em, despe#ando Em. Em D Coc HE1 D "F.""G H &."@@B D "4.I4FB J /odelo del +ircuito 5quivalente /onofásico /otor de 0aula de Ardilla
9allando impedancias de perdidas en el cobre rb = F > 3rupo 4
2
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Facultad de Fisico-Mecanicas Escuela de Eléctrica, Electrónica y Telecounicaciones- E3 T La!oratorio de a"uinas eléctricas 9allando la 6mpedancia de (otor )loqueado Zrb =
Vrb
63.8
√ 3∗ Inominal
=
√ 3∗8 . 9
= 4.1388
Ω
9allando la (eq de (otor )loqueado
Req ( rb )=
(-+526/6578- A(A 9A::A( 5: +6(+;68- 5<;6A:5785 '/-8-( 25A7A2-* 9allando rama de ma%neti!ación vacio = >1'vacio*?>"'vacio* = IB >
Prb 2
∗ Inominal
3
=
110
∗
2
3 8.9
=0. 4629 Ω
:a (eq es la ma%nitud de las suma de la resistencia del estator con la del rotor. or lo tanto el valor de (" o resistencia del rotor es i%ual a
R 2= Req− R 1 =0. 4629− 0.39=0. 0729 Ω Ahora se obtiene la (eactancia equivalente de rotor bloqueado, que contiene E1 y E".
6vacio
[email protected] A
Xeq =√ Zrb − Req ( rb ) Xeq =4.1128 Ω 2
nominal = "" 9allando la Ceq'vacio*
Zeq ( vacio )=
220
√ 3
√ 3
=
=√ 4.138 −0. 4629 2
2
Xeq ≈ X 1 + X 2 ≈ 4 . 1128 Ω
V nominal Ivacio
2
7.6
=16.7127 Ω
5sta Ceq es la ma%nitud de la resistencia asociada al estator y las reactancias de ma%neti!ación y a la reactancia del estator. Asumiendo que la reactancia de ma%neti!ación es muy %rande, comparada en ma%nitud a la resistencia del estator, se puede aproximar a Coc D E1 ?Em.
Asumiendo que las reactancias del estator y del rotor se distribuyen en proporciones equivalentes, entonces
X 1 ≈ X 2 ≈ 2 . 056 Ω 2e la ecuación de la prueba de vacio, donde la Coc D E1?Em, despe#ando Em. Em D Coc HE1 D 1G.@1"@ H ".BG D 14.GBG& J /odelo del +ircuito 5quivalente /onofásico /otor 2evanado
9allando impedancias de perdidas en el cobre rb = 11 > rb = G&.F 6nominal = F.I A
+acteristicas motores
3rupo 4
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Facultad de Fisico-Mecanicas Escuela de Eléctrica, Electrónica y Telecounicaciones- E3 T La!oratorio de a"uinas eléctricas
/-8-( ;765(A: e probo el motor universal con la alimentación en alterna y se vario el volta#e de Alterna para tomar los si%uientes valores
6estator'a elocidad linea cio* 'rpm* 14B "," BI4" 1F ",4 GI4 " ",4B @GF
Velocidad 'r() 4 &B Volocidad 'r() & "B
&@@" elocidad 'rpm*
Volta*e de Linea
Velocidad 'r() 1 @GF Velocidad 'r()
B
elocidad 'rpm*
Volta*e Linea '+acio)
/otor universal con alimentación de +ontinua se obtuvieron los si%uientes datos
elocidad linea 'rpm* 144 &" 1BB &4&I 1GB &G" 1@ &@& 1@1,B &@@" 3rupo 4
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Facultad de Fisico-Mecanicas Escuela de Eléctrica, Electrónica y Telecounicaciones- E3 T La!oratorio de a"uinas eléctricas •
Ob s e r v a c i o ne s .
Es t as pr uebas de ensay o par al os mot or es de i nduc c i ó n pe r mi t e nc o no c e rl a sc a ra c t e r í s t i c a sde po l a r i z a c i ó n,i mpe da nc i ae q ui v a l e nt eypé r di da se n el mot or de i nducci ón, di chas car act er í st i cas per mi t en es t abl ec er un model o equi val ent e monof ási co en elanál i si sdeci r cui t os demot ore s dei nduc c i ónpo l i f ás i c os . Enelmot ormonof ási codei nducci ónsol opudi mos apr ec i arcómo essu co nexi ón,s u ar r anque por medi odedevanadoauxi l i ar ,si nest eelarr anquees manual . Dent r odel aspr uebasquesel ehi ci er on almot or con r ot ordev anado seadi ci ono en ser i e con l as t er mi nal esdelr ot orun amperí met r ocon elfin de o bs e r v arl ac or r i e nt ede lr o t o r ,di c he c or r i e nt es e pres ent aenelarr anque,ydespuésdequeelmot or l l eg a a su es t ado es t abl e l a co r r i ent e es despr eci abl eomuypequeña,porqueelr ot ort i ene unf r ecuenci apequeñayeldesl i zami ent ot ambi én.
•
Cuando se r eal i z o l a pr ueba de co r t o ci r cui t o, se ut i l i zo un t r ansf ormador de cor ri ent eparapoderhacerl a medi ci ón de c or r i e nt ee ne lc i r c ui t o ,s epudol l e g ara l a c o r r i e nt eno mi na lde lmo t o r ,l oc o nt r ar i ode l a prueba con un t r af o,debi do a que l a pot enci aquemanej aelmot ordei nducci ón e muc ho menor y l a f ue nt e puede sumi ni s t r ar 8 [ A] , y no se t uvi er on que ha ce rc o r r e c c i o ne sdel o sv al o r e sha l l a do s.
Los mot or es de i nducci ón monof ás i co s pr esent an unpr obl emaenelarr anque,est e probl ema se corr i ge medi ant e un arr egl o conuncapaci t oryunai mpedanci aense r i e con elfin t eneruna di f er enci as def uer zas r ot at ori as y asídararr anque almot or ,l a cor r i ent edearr anqueson muygr andesen elcas odeunar r anquemanualco mpar ada
con un ar r anque con dev anado auxi l i ar c omos er e a l i z oe ne ll abo r a t o r i o .
•
Co nc l us i o ne s . •
Elmot ordei nducc i ón esunamaqui na co n car ac t er í s t i cas muy si mi l ar es al t r a ns f o r ma do r ,e sunt r a f omó v i l .
Como no set r abaj a con el ement osi deal es s et i e nee nc ue nt at o da sl a sc a r a c t e r í s t i c a s que nos i mpl i can pér di das t al escomo l as per di dasdelcobr eydelnúcl eoasoci adoal mot ordei nducci ón.
Se pudo apr ec i ar que elmot or de i nducci ón monof ási co debet enerl a conexi ón deldevanado auxi l i ary el c a pa c i t o r pa r ar e duc i rl ac o r r i e nt e dearr anqueelmáxi moyproduci rel arr anquedelmot or ,si n eldevanado auxi l i arelmot orno pr oduci rí a dos campos que i nt er ac t uar an par a gener art orque.
3rupo 4
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