Ciencias Exactas

energética Vol. XXIX, No. 1/2008

TRABAJOS TEORICOEXPERIMENTALES

Estimación de los parámetros de operación de un motor de inducción con mínimos recursos de medición
Ignacio Pérez Miriam Blázquez Leonardo Rodríguez Recibido: Octubre del 2007 Aprobado: Diciembre del 2007 Resumen / Abstract
En el trabajo se muestra un procedimiento simple para estimar, con mínimos recursos de medición, losparámetros de operación de un motor de inducción con carga arbitraria. El método propuesto mezcla la estimación de l circuito equivalente del motor mediante datos del fabricante con mediciones de voltaje y corriente que son perfectamente realizables en la industria con instrumentos tan asequibles como un amperímetro de gancho. Con la ay uda del Matlab 6.5, se ha desarrollado un programa queimplementa prácticamente el método desarrollado y ha permitido comprobarlo en casos prácticos. El método presentado consigue estimaciones más precisas que las que se ofrecen en sistemas computacionales que se emplean internacionalmente. Palabras clave: Motores de inducción, circuito equivalente, datos del fabricante

The presented paper shows a simple procedure for the estimation of the operationparameters of induction motors with arbitrary load. The proposed method combine the equivalent circuit estimation by manufacturer data, as well as voltage and current measurements obtained with hook-on instruments. Using Matlab 6.5 a practical implementation of this method was obtained and it has served to proof several practical cases. The presented procedure is more accurate than other methodsoffered by commercial software
Key words: Electric motors, equivalent circuit, manufacturer data

INTRODUCCIÓN Los motores trifásicos de inducción, consumen una parte considerable de la energía eléctrica utilizada en la industria moderna. De esta forma, la determinación de los parámetros energéticos de dichas máquinas (eficiencia, factor de potencia, potencia de salida, etc.) es un objetivoaltamente prioritario en cualquier estudio energético que se realice. El hecho de que estos receptores operan generalmente fuera de su estado de carga nominal e incluso con régimen de operación variable en el tiempo, complica mucho más la determinación de dichos datos. Para evaluar con exactitud el comportamiento energético de un motor en sus condiciones reales de

trabajo, es preciso contar con unconjunto de instrumentos y facilidades de medición que no son comúnmente disponibles en la industria. Además, es preciso que las pruebas necesarias afecten lo menos posible la continuidad del proceso productivo. Se han desarrollado métodos1 basados en algoritmos genéticos para la determinación de la eficiencia de motores de inducción en condiciones de campo que hacen un uso racional de lasmediciones y consideran incluso la presencia de desbalance en la fuente de alimentación. Si embargo, la evaluación energética de los motores eléctricos no finaliza con la determinación de los

34 parámetros de operación de dichas máquinas en la industria, sino que comúnmente se persigue el objetivo de estimar medidas de ahorro de energía que pueden modificar la operación del motor existente oincluso conducir a la sustitución del motor analizado por otro de características más apropiadas para accionar la carga. Por lo tanto, en estos casos se impone la necesidad de un modelo matemático que no solo permita caracterizar el motor en operación, sino que también facilite el estudio de la efectividad técnicoeconómica de las medidas de ahorro de energía que se estimen pertinentes, incluida susustitución por un nuevo motor. De esta forma, el objetivo del presente trabajo es determinar un modelo que estime con buena exactitud el comportamiento energético de un motor de inducción en servicio, utilizando los datos del fabricante, con el mínimo de mediciones posibles y sin provocar afectaciones del proceso productivo. MÉTODO DE ESTIMACIÓN Las curvas de comportamiento de un motor eléct rico,...