preparatorio 1

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍ A ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA DEPARTAMENTO DE ENERGÍ A ELÉCTRICA

PREPARATORIO

Laboratorio de Maquinas Eléctricas Práctica #: 1 Tema: EL MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION.

Realizado por:

NELSON ALEJANDRO GÓMEZ SILVA

Fecha de Entrega:

Grupo:

2012-02-22

Enero - Junio (2012-A)

GR3

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍ A ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA LABORATORIO MAQ UINAS ELECTRICAS

PREPARATORIO

PREPARATORIO 1 1. TITULO: PRUEBAS EN MOTORES TRIFÁSICOS DE INDUCCIÓN. 2. OBJETIVO:  Conocer las partes constitutivas del motor trifásico de inducción.  Estudiar varios métodos para arrancar la máquina.  Inversión de giro y frenado 3. EQUIPOS:  Motor trifásico de inducción de rotor bobinado.  Conjunto de resistencias.  Autotransformador trifásico.  Conmutador tripolar.  Equipo de medición. 4. TRABAJO PREPARATORIO: 

Dibujar el circuito necesario para poder cambiar manualmente la conexión estrella a triángulo para los devanados del estator. Indicar la disposición de los equipos de medida. ARRANQUE EN ESTRELLA DELTA

Se trata de un método de arranque basado en las distintas relaciones de tensión de línea, o compuesta, a la tensión por fase que presentan los acoplamientos trifásicos estrella y triángulo. El método requiere que los motores trifásicos sus seis extremos de fase accesibles. Tal circunstancia se da hoy en día en la generalidad de los motores de jaula de ardilla, siendo la disposición general de la caja de bornes la que esquemáticamente presenta la siguiente figura:

Esta solución no solo permite la utilización del motor con dos tensiones distintas, que estén en la relación de 1 a √3, sino también el arranque del motor normalmente

previsto para trabajar con la conexión triángulo a la tensión nominal, con una tensión por fase reducida. A este propósito sabemos que Uc es la tensión compuesta de la red,

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esta será también la tensión aplicada a cada fase de motor cuando esté trabajando normalmente en triángulo. Si el mismo devanado estuviese conectado en estrella la tensión de fase del motor sería √3 veces inferior. A base pues de un simple cambio de

conexión de las fases del devanado estatórico, tenemos la posibilidad de reducir la tensión aplicada al motor en la puesta en marcha, limitando consecuentemente, al igual que con los métodos anteriores, el golpe de la corriente de arranque. En este simple principio está basado el método de arranque estrella-triángulo. En el momento de arranque el devanado conectado en estrella queda sometido a una tensión por fase igual a Uc/√3 y cuando el motor alcanza una cierta velocidad de giro, se conecta en triángulo pasando la tensión de fase a ser igual a Uc. Segun esto, el método es equivalente al arranque por autotransformador con una relación de transformación m=√3. La re lación entre el par de arranque y el par nominal podemos obtenerla directamente de la fórmula:

Valor muy reducido que pone bien de manifiesto que este método solo será aplicable a motores a los cuales se le exija un par de arranque del orden de la mitad del nominal. Tal es el caso del accionamiento de ventiladores, bombas, la mayor parte de máquinasherramienta, grupos convertidores, transmisiones de arranque en vacío, etc. La corriente de punta de arranque es en estos dos casos aproximadamente el doble de la nominal del motor. Siendo el par de un motor de inducción proporcional al cuadrado de la tensión aplicada a cada fase, la relación entre el par de arranque Ma en estrella, el par Ma en triángulo, valdrá:

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Relación que conserva su valor cualquiera que sea el deslizamiento nominal del motor. En consecuencia la característica par-deslizamiento del motor conexión estrella se deducirá mediante de la característica nominal conexión triángulo dividiendo cada deslizamiento el valor del par por 3, según muestra la siguiente figura.

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Dibujar el circuito requerido para arrancar a un motor de inducción con el método de voltaje reducido, mediante el empleo de un Autotransformador trifásico. Indicar la disposición de los equipos de medida. ARRANQUE A VOLTAJE REDUCIDO CON AUTOTRANSFORMADOR

Este método utiliza un autotransformador para reducir la tensión en el momento de arranque, intercalado entre el motor y la red, según el esquema de principio que muestra la siguiente figura. En la primera posición de arranque se aplica al motor la tensión reducida del autotransformador y una vez el motor en las proximidades de su velocidad de régimen se le conecta a la plena tensión de la red quedando el autotransformador en vacío. Un esquema usado para el arranque por autotransformador para motores de gran potencia es el que muestra la siguiente figura, conocido por conexión Kormdorfer. El arranque tiene lugar en tres tiempos sin interrupción de la corriente de alimentación del motor y terminado aquel el transformador se queda sin corriente. El proceso se desarrolla como sigue. En el primer paso se cierran los interruptores 1 y 2, aplicándose al motor la tensión reducida secundaria Us. En el segundo tiempo, que se introduce cuando el motor está ya en las proximidades de la plena marcha, se abre el interruptor 2, con lo cual el autotransformador como tal quedará fuera de servicio y el motor bajo una tensión igual a la de la red menos la caída de tensión reactiva en las espiras primarias del autotransformador intercaladas en serie con el motor, que proporciona una tensión en bornes del motor intermedia entre la secundaria del autrotransdormador Us y la de la red U1. Y en el tercer tiempo, unos segundos después del anterior, se cierra el interruptor 3, que cortocircuita las espiras anteriores y el motor queda alimentado a la plena tensión de la red U1. Veamos cual es con este método la relación entre el par de PRACTICA 2


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arranque y el nominal, en función de la relación de transformación del autotransformador m, y de la relación a entre la corriente alterna de arranque de la red y la corriente nominal. La tensión por fase aplicada al motor en el momento de arranque será:

Expresión que pone de manifiesto que en el arranque por autotransformador, con la misma relación a que en el arranque por resistencias que veremos posteriormente, pero referida a la corriente de la red, el par de arranque es m^2 veces mayor. Esto no significa que sea posible obtener un par de arranque elevado a base de elegir una alta relación de transformación, por cuanto a menor tensión aplicada al estator. Cabe dar a la expresión anterior otra forma a base de reemplazar la corriente de arranque en la línea Ia, por la corriente de cortocircuito del motor Icc. Teniendo en cuenta las relaciones:

Dado que a tiene un valor inferior a Icc/In resulta evidente que, con el mismo valor de a, el par de arranque con autotransformador es superior al par de arranque con resistencias en el estator. Desde un punto de vista económico, el conjunto de aparatos de maniobra y relés de temporización que aparte del autotransformador se requieren en este tipo de arranque, hacen que este método sea de precio relativamente elevado comparado con los arrancadores por resistencias, por lo cual solo se justifica su empleo en motores de potencias superiores a los 50 kW. La figura siguiente muestra PRACTICA 2


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los característicos par-deslizamiento y corriente-deslizamiento de un motor de inducción de doble jaula de ardilla durante el arranque por autotransformador en tres tiempos.

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Dibujar el circuito requerido que incluya la conexión de resistencias en el rotor que permite el control de la corriente durante el arranque de la máquina de inducción. Indicar la disposición de los equipos de medida.

Se realiza intercalando resistencias en el rotor a través de los anillos rozantes. El incremento de resistencia del rotor permite limitar la corriente de arranque e incrementar el par de arranque. A medida que el motor adquiere velocidad se va reduciendo el valor de las resistencias externas hasta que quedan anuladas.

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Dibujar el circuito necesario para poder cambiar la secuencia de fases en el sector de alimentación de un motor de inducción en los devanados del estator, que permita cambiar el sentido de giro del rotor. Indicar la disposición de los equipos de medida.

Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como: 

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Para motores monofásicos únicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque Para motores trifásicos únicamente es necesario invertir dos de las conexiones de alimentación correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia de trifases.

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Dibujar el circuito requerido para producir el frenado por inversión de un motor de inducción. Indicar la disposición de los equipos de medida.

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5. BIBLIOGRAFÍA: 

http://www.edicionsupc.es/ftppublic/pdfmostra/NA01103M.pdf

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http://books.google.com.ec/books?id=qFiD0zV3oGIC&pg=PA212&lpg=PA212&dq=circ uito+para+el+frenado+por+inversion+de+un+motor+de+induccion&source=bl&ots=jK 7YB3MbYs&sig=Cv11C1wb1P9xvcDTdkbB2WqaXQo&hl=es&ei=PUKWS7_ADoqXtgebst zsDQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CAYQ6AEwAA#v=onepage& q=&f=false

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