Principio de Funcionamiento Del Motor Trifásico de Inducción

CLASIFICACIÓN DE MOTORES: Motores eléctricos: Motores AC Motores DC Motores AC: 1- Monofásic Monofásicos os (Potencias (Potencias relativam relativamente ente pequeñas). pequeñas). 2- ifásicos (Componentes !e control !e la"o cerra!o) #- $rifásicos (Muc%as aplicaciones).

Motores AC trifásicos: 1- Asincr&nicos (in!ucci&n). 2- 'incr&nicos

Motores asincrónicos: 1- otor tipo aula !e ar!illa (corto-circuito) 2- otor *o*ina!o o !e anillos Maquina sincr&nica(M+,): 1- otor liso o ciln!rico 2- otor !e polos salientes

Simbologa:

 /MA

0/C Motor trifásico !e in!ucci&n rotor aula !e ar!illa

Motor trifásico !e in!ucci&n rotor *o*ina!o o !e anillos

Máquina sincr&nica trifásica (M+,)

CONE!IONES "# Motor $e % terminales : na *o*ina por fase.

T1

L1

T6

T1 L1

T6

T4

T5

T3

T3

L2

T5

T2

T2

L1

L3

L3

Conei&n Conei&n trián5ulo(6): 2247

L2

T4

estrella

(

):

#34v

&# Motor $e "& terminales: !os *o*inas por fase

L1 T12

T6

L1

T1

T12

T1

T7     1

T9

T4

T6

L2

L2

T7

    1

L3 T3

T9 T4

T5

L3

T10

T11

T2

T8

Conei&n trián5ulo paralelo (66): 2247 T1

L1

T4

L2

T7

T1 T12

T11

T9 T6

T8 T5

L3 T3 T2

T3

T10

T11

T2 T8

T5

Conei&n trián5ulo serie (6): 8847

T1

L1

T7

L2

T10

T5

T12

T4 T6

T11

T3

T2

T9

T8

L3

Conei&n estrella paralelo( #347

Conei&n estrella serie ( ): 947 '# Motor $e ( terminales : Dos *o*inas por fase.

):

T1

L1

T4

L2

T7

T9 T6

T8 T5

L3 T3 T2

Conei&n estrella serie (

): 8847

T1

L1

T7

L2

T5 T4 T6

T3

T2

T9

T8

L3

Conei&n estrella paralelo (

): 2247

)RINCI)IO DE F*NCIONAMIENTO DEL MOTOR TRIFASICO DE IND*CCIÓN+ ,ROTOR -A*LA DE ARDILLA 1; tica !e ?AADA@: elativa a la tensi&n in!uci!a (/) en un con!uctor por la acci&n !e corte !e lneas !e fuer"a !e un campo ma5n>tico. (CAMP MA,B$0C $A$/).  E  =  K  E B E l E v E sen( α  ) (Vol )

Aplicaci&n !e la re5la !e los tres !e!os !e la mano !erec%a para !eterminar el senti!o !e circulaci&n !e (/). 2;
 I  R =

 E   Z  R

( Amp )

#; ctrico que transporta corriente (0 ) = está !entro !e la acci&n !e un campo ma5n>tico.  F 

=

 K 

F

E B E l E I  R E sen( α )( Newton )

Aplicaci&n !e la re5la !e los tres !e!os !e la mano i"quier!a para !eterminar  la aplicaci&n !e la fuer"a in!uci!a. (?).

8; Par motor (electroma5n>tico).

T  =  Fxd ( N  E m) i =1

T  = ∑ F i xd i ( N  E m)  N 

empla"an!o la ecuaci&n !e la fuer"a: T 

=

F

 K 

E B E l  E I  R E sen( α ) E d ( N  E m)

G(H+A) I J G K4L Movimiento rotativo. T  =  K 2 Eφ E I  R ( N E m)

H G e*er  0  G Amper.

C0C0$ /N07A
Ir 

jX1

 jX2 α  

+

V1

+ Rc

jXm

+

Es

Er 

-

-

-

Transformador

ida!

R2

I1 R1

j X1

j X2

I2

+

Io

Ic

V1

Rc

Im

 jXm

R2"#

 

Es$E2

-

Circuito equivalente !e una máquina !e in!ucci&n  1 G resistencia !el estator por fase  2 G resistencia !el rotor por fase O1 G reactancia !el estator por fase O2 G reactancia !el rotor por fase Om G reactancia !e ma5neti"aci&n (mutua)  C G resistencia equivalente !e las p>r!i!as !el ncleo /' G voltae por fase in!uci!o en los !evana!os !el estator  /  G voltae por fase in!uci!o en los !evana!os !el rotor  01G corriente a*sor*i!a por fase en el estator  02G corriente !e car5a !el rotor referi!a al estator  04 G corriente !e ecitaci&n o !e vaco 0C G corriente equivalente !e las p>r!i!as en el %ierro 0m G corriente ma5neti"ante  2 +' G resistencia funci&n !esli"amiento para tomar en cuenta la car5a mecánica aplica!a al ee más las p>r!i!as !el Cu !el rotor 

- Determine las si5uientes canti!a!es para un motor !e in!ucci&n por me!io !el uso !el mo!elo para circuitos !e la fi5ura a!unta: 1. 2. #. 8.

7eloci!a! Corriente !el estator  ?actor !e potencia Par !e sali!a

Sol.ción:

Canti$a$es conoci$as:  los valores nominales !el motor los parámetros !el circuito. Enc.entre: nI QmI 0sI fpI $. Es/.emas0 $iagramas0 circ.itos 1 $atos s.ministra$os : los valores nominales !el motor: 84 7I 4 "I cuatro polosI s G 4.422I P G 18p.  ' G 4.81 RI  2 G 4.##2 RI O' G 4.88 RI O m G 2.# R. S.2.estos: se usa el análisis por fase. 'e pue!en !espreciar las p>r!i!as !el ncleo (cG4). An3lisis: 1. /l circuito equivalente por fase se presenta en la fi5ura.
=

124  f  

=

:4 s + minE :4 rev +  s 8+2

 p

= 1344rev + min

o ω S 

= 1344rev + minE

2π  rad  :4 s + min

= 133.Srad  +  s


 ω m = (1 −  s )ω S rad  + s = 138.8rad  + s

2.
 R2  s

+  jX 2 =

4.##2 4.422

+  j4.8:8Ω = 1S.4K + j 4.8:8Ω


1 1 +  X m + 1 +  Z 2

=

1 −   j 4.4#3 + 4.4::2 ∠ − 1.9:°

= 12.K8∠#1.1°Ω

@ la impe!ancia total es:  Z total 

=  Z S  +  Z  = 4.:81 +   j1.14: + 11.43 +   j :.:3 = 11.92 +   j 9.9K = 18.49 ∠##.:°Ω

?inalmente la corriente !el estator está !a!a por:  I S 

V S 

=

=

 Z total 

8:4 +

#∠4 °V 

18 .49 ∠## .:°Ω

= 13 .33∠ − ## .:° A

#. /l factor !e potencia es fp G cos ##.L G 4.3## en atraso 8.
   sal 

ω m

=

14C888W  138.8rad  + s

= S:.:8 Nm

DIA4RAMA DE FL*-O DE )OTENCIA DE *N MOTOR TRIF5SICO DE IND*CCIÓN Potencia el>ctrica !e entra!a

P>r!i!a en el ncleo = en el co*re !el estator 

Potencia transferi!a a trav>s !el entre%ierro (potencia !e entra!a al rotor)

P>r!i!as en el co*re !el rotor 

Potencia mecánica !esarrolla!a

P>r!i!as mecánicas   i

!V 1 I 1 cos θ 1

=

F

  "

=

F2 2

2

   #  = !I 

!I 1 r 1

!I 2F 2 r 2F

P>r!i!as mecánicas !e sali!a

=

!I 22 r 2

r 2  s

2

= !I 2

r 2  s

= !E 2 I 2 cosθ 2 = T ws

=     s  # =    (1 −  s ) = m  # 

T wm

   rot 

  o

=    m −    rot  =

T owm

Dia5rama !e fluo !e potencia: /posici&n = epresiones matemáticas.

TAREAS: /T/MP< 1: n motor !e in!ucci&n toma 2S A !e una lnea trifásica !e 84 7. con un factor !e potencia !e 4.3S (atraso). r!i!as en el co*re !el estator son PC1 G 1444  = en el co*re !el rotor P C2 G S44  las p>r!i!as por rotaci&n Prot G 2S4  las p>r!i!as en el ncleo son P nucl  G 344  = las p>r!i!as suplementarias P << G 244 . Calcule:

a)
 *)
/l !esli"amiento (s) tico interno ($) /l par neto o !e sali!a ($4)

/T/MP< #: n motor trifásico !e in!ucci&n !e 243 vol 14 p cuatro polos = 4 " conei&n estrella tiene un !esli"amiento !el S V a plena car5a. a)  *) c) !)

cual es la veloci!a! sincr&nica !el motor. Cual es la veloci!a! !el rotor con car5a nominal Cual es la frecuencia !el rotor con car5a nominal Cual es el par en el ee !el motor con ca5a nominal

/T/MP< 8: n motor !e in!ucci&n trifásico !e S p 224 vol = 8 polos fue pro*a!o = se o*tuvieron los si5uientes !atos: Prue*a !e vaco: 74 G 224 vol. P4 G #14 . 04 G .2 A.

Prue*a !e car5a: 7C G 224 vol. P4 G #S4 . 0C G 11.# A  C G 1914 rpm

esistencia efectiva !el estator por fase G 4.# W. Calcule: a)  *) c) !) e) f) 5) %)

P>r!i!as en el %ierro P>r!i!as en el co*re !el estator *ao car5a Potencia !e entra!a el rotor  P>r!i!as en el co*re !el rotor  Potencia en el ee en (p) Par !esarrolla!o en el ee en!imiento ?actor !e potencia !el motor en !ic%as con!iciones !e car5a

/T/MP< S: 'e requiere que un compresor arranque = pare se5n *ae = su*a la presi&n !e un sistema pero por otra parte se !esea que cuan!o falle el voltae !e la re! alimenta!ora sea necesario pulsar un *ot&n !e arranque asimismo se !esea que para !earlo para!o aunque *ae la presi&n se pulse un *ot&n !e para!a = que!e totalmente *loquea!a la operaci&n. a) /specifique los automatismos requeri!os.  *) Di*ue el !ia5rama elemental !e potencia = control !el sistema pe!i!o