Diagrama circular del motor de inducción

DIAGRAMA CIRCULAR DEL MOTOR DE INDUCCIÓN Aunque es posible calcular las características de un motor de inducción por medio de los circuitos equivalentes de la figura 1a o 1b, es más sencillo y conveniente emplear el diagrama circular. En la figura 1b, el circuito de magnetización (rama en paralelo) se conecta fuera de la impedancia del estator (circuito del estator), y la corriente en el paraleloI0 no circula por dicha impedancia. Salvo en motores pequeños no se introduce con ello un error apreciable.
R1 X1 I R0 I0 Xm R2’ I2
R2 (1  S ) S

X2’

R1

X1 I2

R2’

X2’

+
V1

+

I

I0 Xm

V1 R0

R2

(1  S ) S

Figura 1a Figura 1b Si en un circuito en serie la reactancia permanece constante y la resistencia varia, el lugar geométrico del fasor de intensidad decorriente es un circulo (Ver Circuitos Eléctricos, J. Edminister y M. Nahvi – Diagramas de Localización o Lugares Geométricos). Por consiguiente, si la componente activa y reactiva de la corriente se representan gráficamente, una en función de la otra, el lugar geométrico del extremo de su suma vectorial, que es siempre la corriente total, será un círculo. En el circuito de la figura 1b, la corrienteI0 en la rama paralelo es constante; en la parte derecha del circuito, las reactancias X1 y X2’ y las resistencias R1 y R2’ son todas esencialmente constantes, pero R2 (1  S ) varia con la carga (deslizamiento). Por
S

consiguiente, el lugar del extremo del fasor I2 es un círculo. Como la intensidad de la corriente total suministrada al motor es la suma de I2 (que es variable) e I0 (que esconstante), el lugar geométrico del extremo de I es también un círculo. En la figura 2, se muestra el lugar geométrico de la corriente I (punto E) para cargas que varían. Este diagrama es aproximado, ya que se desprecian la caída por impedancia y las pérdidas en el cobre del estator debidas a las corrientes de imanación y a las parásitas en el núcleo. La tensión V1 se hace coincidir con el eje delas ordenadas (Y). Los datos para trazar el diagrama se obtienen por medio de los ensayos de vacío y rotor frenado. Empleando los datos obtenidos en estos ensayos, se puede determinar el funcionamiento del motor con un grado de precisión aceptable gracias al diagrama circular. Prueba en Vacío: Se pone a girar el motor en vacío (sin carga) a la tensión nominal, se toman los datos de tensión de líneay de intensidad de corriente, así como la potencia, P0 en vatios. Con estos valores es posible obtener el ángulo 0 del factor

1

Figura 2
. La intensidad I0 se dibuja retrasada un ángulo 0 con 3VL I 0 relación a V1, obteniendo el punto P del diagrama circular, se considera que en este punto s  0, pues la velocidad sin carga es muy cercana la velocidad síncrona. de potencia cos  0 Prueba con Rotor Frenado: Impidiendo el movimiento del rotor, se alimenta el motor a tensión reducida de tal manera que la intensidad de corriente se mantenga dentro de límites razonable, se recomienda que este valor sea igual al de la corriente nominal. Se toman los datos de corriente por fase IB1, la potencia total PB y la tensión por fase V1’. La corriente medida se multiplica por la relaciónV1/V1’, lo que da OH, que es la corriente por fase que correspondería si se aplicará la tensión nominal con el rotor bloqueado, es decir en ese momento s = 1. La corriente tiene un retraso de B con relación a V1, siendo: pB 1 V I B  I B 1' si n es el numero de fases. e cos  B  ' V nV1 I B Se traza IB = OH, formando un ángulo B con OV1 con lo cual se determina el punto H del círculo. Se traza larecta PH y la recta PK que es paralela al eje de las abscisas ( no es necesario conocer el punto K) y en el punto medio M’ se levanta una línea perpendicular cuya intersección con la recta PK da el centro del círculo, M. Con centro en M y radio MP se traza la circunferencia PEHK. PK es su diámetro y su
p0

longitud a escala da en amperios el valor de

V1
'

X1  X 2 del estator y rotor...