Características De Motores Ca

Características de las máquinas de corriente alterna
. Manuel Moreno
Jesús González
Índice
1. Característica par-velocidad 3
1.1 Curva Par-velocidad3
2. Característica de revolución-potencia5
3. Característica de rendimiento-velocidad 5
4. Número de polos del rotor6
5. Característica cupla-velocidad 7
6. Algo más… 8

1. Característica par-velocidad
La velocidad a la que se mueveun motor depende tanto de su propia característica par-velocidad como de la característica par-velocidad de la carga. En la figura se aprecia esta situación, las curvas A y B representan características típicas de cargas, la curva restante corresponde a un motor de inducción.

1.1 Curva Par-velocidad
La curva de par-velocidad de un motor de corriente continua describe la capacidad de producciónde un par estático del motor respecto al voltaje aplicado a la velocidad del motor.
La expresión que representa las curvas de velocidad par-motor es la siguiente:
N2=602×π×i×kE×(Vt-RakT×Tm)La representación gráfica de esto sería la siguiente:

Observando la característica par-velocidad del motor, se deduce que la velocidad de una carga arbitraria puede ser regulada controlando Vt. Paradeterminar la tensión Vt necesaria para mover una carga a una determinada velocidad, es necesario conocer la curva de par resistente de la carga en régimen permanente TR1.
La curva de par-velocidad de la carga, en régimen permanente, vendrá dada por la expresión:
TR1=B1+Ω1+Tc1=B1×2×π×i×N260+Tc1TR1 será el par resistente referido al eje de entrada del tren de los engranajes.
Ahora, vamos a ver unejemplo.

En este último gráfico, podemos observar que si queremos que la carga se mueva a una velocidad Nd, tendríamos que ajustar el valor Vt hasta hacerlo coincidir con el valor correspondiente de Vt2.
Desde el momento en el que el motor arranca, la potencia suministrada por el mismo se emplea para acelerar el sistema, de manera, que la velocidad aumentaría hasta que ambas curvas se cortasen enA. En este punto, el par resistente iguala al par motor, y toda la potencia suministrada por el motor se invertiría en mantener el movimiento del sistema a la velocidad Nd.
La corriente que circula por el devanado de la armadura se calcula con la siguiente fórmula:
Ia=B1+Ω1+Tc1KtLa tensión necesaria para que el motor trabaje en las condiciones de trabajo establecidas, será:Vt=2×π×i×Ke×Nd60+Ra×IaLa potencia desarrollada por el motor, podrá ser obtenida con la siguiente expresión:
P=TR1×ω1=2×π×TR1×N160También debe tenerse en cuenta el par máximo que será capaz de suministrar el motor en el momento del arranque. Este par será el que pueda desarrollar el motor a la tensión Vt y con el rotor bloqueado, y se representa por Th. En las curvas de par-velocidad, Th se encuentra en la intersección delas curvas con el eje de ordenadas.
Th debe ser superior al par resistente TR1, o de lo contrario, el motor no sería capaz de mover la carga que se le atribuye. La expresión se deduce de la expresión de las curvas de par-velocidad del motor cuando N2=0.
Th=kT×VtRa2. Característica de revolución-potencia
Esta característica se corresponde con la cantidad de vueltas completas que da el rotor enel lapso o periodo de un minuto.
El símbolo de la velocidad angular es omega [W], no obstante, en industria se utilizan también para referirse, la letras: "N" o simplemente las siglas R.P.M. (revoluciones por minuto), siendo este último el más habitual en el uso.
3. Característica de rendimiento-velocidad
El par generado eléctricamente (Te) debe ser utilizado para vencer al par requerido por lacarga a una velocidad determinada (Tm), y tendrá que acelerar la carga de momento de inercia (I).
La velocidad de régimen (n) resultará cuando no haya aceleración, por lo que resulta que Te=Tm. El punto de funcionamiento en régimen puede obtenerse de la intersección de las curvas correspondientes.

Si comparamos el par generado eléctricamente con la carga a una velocidad determinada,...