Maquinas sincronas

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA

COLECCIÓN: “ELECTROTECNIA PARA INGENIEROS NO ESPECIALISTAS”

MÁQUINAS ASÍNCRONAS
Miguel Angel Rodríguez Pozueta

© Miguel Angel Rodríguez Pozueta Universidad de Cantabria (España) Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energética

Está permitida la reproducción total o parcial de este documento con la condicióninexcusable de citar su procedencia y su carácter gratuito. Este documento puede descargarse gratuitamente desde esta Web: http://personales.unican.es/rodrigma/primer/publicaciones.htm

ÍNDICE
MÁQUINAS ASÍNCRONAS Descripción …………….…...…….…………….……………………………. Principio de funcionamiento ……..…………………………….……………. F.e.m.s, separación de resistencias y reactancias de dispersión ………...…… Circuitoequivalente …………………………………………………………. 1 5 7 9

Balance de potencias ………………………………………………………… 14 Par de rotación ……………………………………………………………….. 16 Motor ……………………………………...…...….………………..... 18 Generador ………………………………………….………...…..…... 18 Freno a contracorriente …………………………………..…….…….. 19 Curva par-velocidad de un motor asíncrono polifásico ………………..…….. 20 Puntos notables ………………………………………………………. 20 Punto defuncionamiento. Estabilidad …….……………………...….. 21 Efectos de variar la tensión del estator V1 y de introducir resistencias en serie con el rotor …………………….……………….. 22 Arranque …………………………………….…………………………...…... 24 Arranque directo …….…………………………….……………...….. 24 Arranques con tensión reducida ……………………………………… 25 Arranque por introducción de resistencias en serie con el rotor ……... 26 Motores de doble jaula y deranura profunda ……………………………...… 26 Regulación de velocidad ……………………………………………………... 28 Frenado ………………………………………………………………………. 29 Frenado por recuperación de energía (frenado recuperativo) ….....….. 30 Frenado por contracorriente ……………………….……………...….. 30 Frenado por inyección de corriente continua (frenado dinámico) ….... 32 Motor monofásico de inducción ……………………………………………... 32 Motor con arranque porcondensador ….........................................….. 34 Motores de fase partida …...............................................................….. 35 Bibliografía …………………………………………………………………... 35

-I-

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA

MÁQUINAS ASÍNCRONAS O DE INDUCCIÓN
Miguel Angel Rodríguez Pozueta
DESCRIPCIÓN Las máquinas asíncronas(Figs. 1 y 2) tienen un circuito magnético sin polos salientes estando ranurados tanto el estator como el rotor, los cuáles van a estar sometidos a la acción de campos magnéticos giratorios que darán lugar a pérdidas magnéticas. En consecuencia, ambos órganos de la máquina se fabrican a base de apilar chapas delgadas de acero al silicio para reducir estas pérdidas. El devanado del estator (Fig. 7)normalmente es trifásico, aunque en máquinas de pequeña potencia también puede ser monofásico o bifásico. El devanado del rotor siempre es polifásico. Ambos devanados tienen el mismo número de polos (2p). En este texto se denominará con subíndice “1” a las magnitudes del estator y con subíndice “2” a las del rotor. El devanado del rotor forma un circuito cerrado por el que circulan corrientesinducidas por el campo magnético. El rotor puede ser de dos tipos: de jaula de ardilla o en cortocircuito (Figs. 3 y 4) y de rotor bobinado o con anillos (Fig. 5). Una jaula de ardilla es un devanado formado por unas barras alojadas en las ranuras del rotor que quedan unidas entre sí por sus dos extremos mediante sendos aros o anillos de cortocircuito. El número de fases de este devanado depende de sunúmero de barras. Muchas veces estos anillos poseen unas aletas (Fig. 4) que facilitan la evacuación del calor que se genera en la jaula durante el funcionamiento de la máquina. El rotor bobinado tiene un devanado trifásico normal cuyas fases se conectan al exterior a través de un colector de tres anillos (Fig. 6) y sus correspondientes escobillas. En funcionamiento normal estos tres anillos están...