Laboratorio de máquinas electricas

Laboratorio de máquinas eléctricas
Presentación de prácticas

Junio 2010

Práctica I:
Circuito equivalente de un motor

Objetivo

Se encuentra acoplado al banco de ensayos del laboratorio, un motor con la siguiente chapa de características: Potencia: 4kW / 5.5Hp Velocidad: 1440RPM Grupo de conexión: 220V∆ / 380V Y I: 15A ∆ / 8.7A Y Cos φ=0.83 El objetivo de la práctica consiste enrealizar los ensayos necesarios para determinar el circuito equivalente simplificado del motor.

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Curiel – Howard – Latarowski - Szarf

Marco teórico
Máquina de inducción
Se llama máquina de inducción o asincrónica a una máquina de corriente alterna, en la cual la velocidad de rotación del rotor es menor a la del campo magnético del estator y depende de la carga. El motor asincrónico tienedos partes principales: estator y rotor. Cuando se excita una máquina de inducción con una corriente polifásica equilibrada se crea en el entrehierro un campo magnético rotativo que gira a velocidad sincrónica:

120  f n p
Donde:

n : Velocidad sincrónica f : Frecuencia de la red
p : Número de polos

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Marco teórico
Rotor Jaula de ArdillaExisten dos tipos de rotor, uno es el rotor bobinado y el otro es el rotor jaula de ardilla que es el utilizado en la práctica. El rotor jaula de ardilla está formado por varillas conductoras alojadas en ranuras que existen en el hierro del propio rotor y cortocircuitadas en ambos extremos mediante dos anillos planos conductores dispuestos en cada lado del rotor, como se aprecia en la figura.Supongamos que: n : rpm del rotor

ns : rpm del estator El rotor se retrasa respecto al campo del estator en:

ndes  ns  nmec

El deslizamiento se expresa por:

S

ns  nmec % ns
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Marco teórico
Circuito equivalente
Es posible deducir un circuito equivalente de un motor de inducción a partir del conocimiento de los transformadores y delconocimiento de la variación de la frecuencia del rotor con la velocidad en los motores en los motores de inducción.

El modelo del motor de inducción es desarrollado comenzando por el modelo del transformador y decidiendo luego como tener en cuenta la frecuencia variable del rotor y otros efectos similares relativos a los motores de inducción.
Si se conocen los parámetros del circuito equivalentepueden determinarse con ellos, y en combinación con otras acciones, la potencia de entrada y la de salida del motor por lo que es muy útil en la práctica. Su exactitud depende de la de medición o estimación de los parámetros que es lo determinado en ésta práctica. El circuito equivalente es el siguiente:

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Marco teórico
Circuito equivalentesimplificado
Pasando por los parámetros del rotor al estator, para eliminar el transformador ideal, se obtiene:

Para simplificar los cálculos en la práctica tomamos una sola inductancia unificada y la impedancia equivalente de la inductancia y resistencia de vacío:

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Procedimiento

Se hicieron ensayo de vacío y dos ensayos a dos cargas diferentes. Semidió la potencia activa, aparente, factor potencia, voltaje e intensidad de las tres fases del motor usando el “Fluke” y la velocidad del rotor utilizando un tacómetro.

La forma de aplicar la carga fue utilizando otro motor en serie con el primero conectado mediante poleas. Se varía la carga mediante el cambio de poleas y ajuste de las mismas.

Luego se midió la resistencia de los bobinadosdesconectando totalmente el motor y sacándole los contactos para hacer la conexión en estrella. Por tanto se miden las resistencias entre los bornes del mismo color en el diagrama que se muestra. Como el téster no tiene una gran exactitud a la hora de medir resistencias se conectó una fuente de corriente entre los bornes y se midió el potencial para luego calcular la resistencia del bobinado.
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