Maquinas electricas

Para ponernos en situación

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Para ponernos en situación
Nuestra empresa DANASA está completando su campo de intervención en las máquinas eléctricas. Ha tenido un duro trabajo en adquirir losconocimientos necesarios para poder realizar todas las operaciones necesarias que requiere un buen mantenimiento. En esta última unidad, se va a realizar, al igual que con las máquinas de corriente continua, un estudio sobre el comportamiento a través de los diferentes ensayos. De esta manera se pueden sacar conclusiones para tenerlas en cuenta a la hora de ponerlas en funcionamiento. También se tratade una unidad ardua, pero no debe desilusionarse el alumno/a ya que aparte de ser la última, contiene una estructura muy similar a la unidad 5. Vamos a ver los disitintos ensayos que se realizan para las máquinas de corriente alterna asíncronas, si bien algunas son similares a las ya vistas para los transformadores y las máquinas de corriente continua. También se verá a la màquina síncrona en sucomportamiento como generador (alternador) ya que como motor no tiene muchas aplicaciones prácticas.

Ensayos de máquinas eléctricas de corriente alterna.

Máquina asíncrona. Balance de potencias
La potencia total absorbida de la red por el estator de la máquina de inducción va sufriendo ciertas pérdidas. Cada pérdida va generando una nueva potencia en el motor (cada vez menor) hasta llegar ala potencia útil. Un motor se asemeja a un transformador, tiene un primario que lo forma el devanado inductor del estator y un secundario que lo forma el inducido. Para analizar las diferentes potencias que se encuentran en el motor se van a considerar las siguientes premisas:

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Para asemejar el estudio al de un transformador, llamaremos, como se hace normalmente, primario (1) al estator y secundario (2) al rotor. Todos los valores de tensión e intensidad se pondrán por fase. Las potencias son positivas cuando la máquina actúa como motor. El balance de potencias queda como sigue: Potencia eléctrica absorbida de la red por el devanado primario: P1 = 3 U1I1 cos φ 1 (En valores de línea:P1 = √3 UL IL cos φ) De esta potencia una parte se pierde en calor por efecto Joule en la resistencia de cada fase del devanado primario, la cual a efectos útiles podemos considerar como una pérdida. Pérdida por efecto Joule en el primario: PCu1 = 3 I1 R1 La diferencia entre ambas potencias será la potencia disponible para crear el campo magnético giratorio. Potenciadel campo magnético: PC = P1 - PCu1 El giro del campo determina en la corona magnética del estator y en los cuerpos magnéticos inmediatos el entrehierro, a los que puede alcanzar este campo, la inducción de corrientes de Foucault, y el fenómeno de histéresis, que dan lugar a las denominadas pérdidas en el hierro del estator, las cuales reducen la potencia disponible en el entrehierro del campogiratorio. Pérdidas en el hierro del primario (PFe1): Deduciendo de la potencia del campo magnético las pérdidas en el hierro, PFe1, tendremos la potencia electromagnética transmitida por inducción al secundario. Potencia de entrehierro o electromagnética (PE): PE = PC - PFe1 Esta potencia que por inducción transfiere el campo magnético al secundario, con el rotor en movimiento, es la misma que laque transmitiría estando en reposo. Ésta aparecería como potencia en el secundario, y su expresión es: PE = 3 E2 I2 cos φ2 (= √3 E I cos φ2) Pérdida por efecto Joule en el secundario (PCu2): La potencia correspondiente a las pérdidas por efecto Joule en el devanado del rotor, de resistencia por fase R2, bajo la corriente I2 se calcula análogamente a las del estator: PCu2 = 3 I22 R2 La potencia...